UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
LAÉRCIO RICARDO SARTOR
ATRIBUTOS QUÍMICOS E BIOLÓGICOS DO SOLO,
RENDIMENTO E VALOR NUTRITIVO DE GRÃOS DE MILHO
EM SISTEMA DE INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA EM
RESPOSTA AO NITROGÊNIO
CURITIBA
2012
LAÉRCIO RICARDO SARTOR
Engenheiro Agrônomo (UTFPR)
MSc. Agronomia (UTFPR)
ATRIBUTOS QUÍMICOS E BIOLÓGICOS DO SOLO,
RENDIMENTO E VALOR NUTRITIVO DE GRÃOS MILHO EM
SISTEMA DE INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA EM
RESPOSTA AO NITROGÊNIO
Tese apresentada no Curso de Pós-Graduação em
Agronomia, área de concentração em Produção Vegetal,
Departamento de Fitotecnia e Fitossanitarismo, Setor de
Ciências Agrárias da Universidade Federal do Paraná,
como requisito para obtenção do título de Doutor em
Ciências.
Orientador: Prof. Dr. Paulo Cesar de Faccio Carbalho
Co-orientadores: Prof. Dr. Itacir Eloi Sandini
Prof. Dr. Anibal de Moraes
CURITIBA
2012
...“Então me olvido empreitando esta faina, pois a
força divina jamais falha e nunca erra”.
“Talvez a chuva seja o adubo já gasto, que veio firma
o pasto e larga uma graxa na terra”.
À minha família, minha esposa Claudia, meus pais
Leocir e Ivete, minha irmã Carla.
Dedico, este trabalho.
AGRADECIMENTO
À Deus pela vida e pela oportunidade de “viver”, trabalhar, pensar, raciocinar e ter me
destinado conhecer pessoas exemplares.
Ao programa de Pós-Graduação em Agronomia da Universidade Federal do Paraná pela
oportunidade para a presente formação.
Aos professores Dr. Paulo Cesar de Faccio Carvalho, Dr. Itacir Sandini, Dr. Anibal de
Moraes pela orientação, co-orientação, amizade, aprendizado e exemplos de profissionalismo
e de vida a serem seguidos.
Ao Campus Cedeteg da Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná
(UNICENTRO) onde foi desenvolvido o trabalho de tese, especialmente na pessoa do Prof.
Dr. Itacir Sandini, pela amizade, parceria e ajuda. Também aos seus alunos de iniciação
científica.
Ao CNPq e CAPES pela concessão do financiamento desse projeto de pesquisa e bolsa
de doutorado.
Aos grandes amigos, meus compadres Jonatas, Paulo e Christiano, onde caminhamos
juntos nesse período de doutorado, dividindo momentos ímpares de aprendizado e de
“companheirismo”.
A todos que direta ou indiretamente contribuíram para o desenvolvimento desse
trabalho, a fim de gerar o conhecimento científico com vista na produção agropecuária em
sistemas integrados.
Também agradeço às instituições e departamentos listados abaixo:
Universidade Federal do Paraná (UFPR)
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
Universidade do Centro Oeste (Unicentro)
Departamento de Fitotecnia - UFPR
Programa de Pós-Graduação em Agronomia – UFPR
CAPES
CNPq
ATRIBUTOS QUÍMICOS DO SOLO E RENDIMENTO DE GRÃOS E VALOR
NUTRITIVO DE MILHO EM SISTEMA DE INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA
EM RESPOSTA AO NITROGÊNIO
Autor: Msc. Engº. Agrº. Laércio Ricardo Sartor
Orientador: Prof. Dr. Paulo Cesar de Faccio Carvalho
RESUMO: A fertilização nitrogenada feita na pastagem de inverno em sistemas de
integração lavoura-pecuária pode apresentar reflexos na produtividade e valor nutritivo do
milho no verão. Bem como, os sistemas de integração lavoura-pecuária podem modificar os
atributos químicos, físicos e biológicos do solo devido à presença do animal, a escolha e
manejo das espécies vegetais envolvidas e as condições de fertilização impostas. Este trabalho
teve como objetivo verificar a evolução dos atributos químicos e biológicos do solo em um
sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte sob doses de nitrogênio na pastagem de
inverno, com e sem pastejo com ovinos, bem como a resposta produtiva e qualitativa do
milho em rotação sob doses de nitrogênio. O experimento foi implantado no ano de 2006, em
Guarapuava, PR, com cultivo de aveia (Avena ssp.) mais azevém comum (Lolium
multiflorum) no inverno e rotação de milho e feijão no período estival durante os anos. Os
tratamentos foram compostos de quatro níveis de N na pastagem de inverno (0, 75, 150 e 225
kg ha-1). Para o rendimento de grãos de milho foram testadas cinco doses de N (0, 75, 150,
225 e 300 kg ha-1) no verão, a fim de verificar o efeito residual do fertilizante aplicado na
pastagem de inverno. Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-15 cm,
entre os anos de 2006 e 2011. A biomassa microbiana foi determinada antes do pastejo,
durante e após pastejo, na emergência do milho, no ano de 2009. Os teores de matéria
orgânica foram maiores nas áreas com pastejo no inverno, especialmente com uso do
nitrogênio quando comparado a áreas sem pastejo. A presença do animal quando não
caracterizou melhorias nos atributos químicos do solo, manteve essas propriedades de forma
semelhante a áreas sem pastejo. Existe correlação positiva da matéria orgânica do solo com a
biomassa microbiana e o pastejo aumenta a biomassa microbiana no solo, tanto no inverno
(pastagem), como no verão, com a lavoura, na camada de 0-5 cm. Na fase de inverno, o
pastejo aumenta a biomassa microbiana, favorecida com o N, já na fase de lavoura a biomassa
microbiana é diminuiu com maiores doses de N aplicado na pastagem. O rendimento de grãos
foi influenciado pela adubação nitrogenada realizada na pastagem de inverno, caracterizando
efeito residual do nitrogênio, com maior evidencia em áreas com pastejo. Os teores de
proteína bruta no grão do milho foram maiores nas áreas com pastejo e aumentaram com as
crescentes doses de N aplicadas na pastagem de inverno e no milho.
Palavras-chave: Biomassa microbiana, nutrientes, produção vegetal, rotação de culturas,
sistemas integrados de produção.
CHEMICAL FEATURE AND BIOLOGICAL OF A SOIL, CORN YIELD AND
NUTRITIVE VALUE UNDER WINTER AND SUMMER NITROGEN RATES ON A
CROP LIVESTOCK SYSTEM, WITH OR WITHOUT GRAZING
Author: Msc. Engº. Agrº. Laércio Ricardo Sartor
Advisor: Teach. Doc. Paulo Cesar de Faccio Carvalho
ABSTRACT: Nitrogen fertilization in winter pastures in crop-livestock systems can provide
corn yield and nutritive value gains in summer as well as generate more income by the animal
production. Crop-livestock systems may modify the chemical, physical and biological
conditions of soil due to the presence of the animal in the area, the choice and management of
the plant species involved and the fertilization imposed. The aim of this study was to
investigate the evolution of the soil chemical properties in a crop livestock system under
nitrogen levels at winter, as well as corn grain yield and nutritive value in integrated croplivestock under nitrogen levels in winter pastures, with nitrogen levels in corn. The
experiment was established in 2006 at Guarapuava, PR, Brazil, and carried on cultivating oats
(Avena spp.) and ryegrass (Lolium multiflorum) during winter and corn and beans in
succession during the summer over the years, and this paper refers to the 2009/2010 corn
crop. Treatments were composed of four nitrogen levels on winter pasture (0, 75, 150 and 225
kg ha-1), with and without grazing, and five nitrogen levels in the summer (0, 75, 150, 225 and
300 kg ha-1 of N). Soil samples were collected after harvesting the summer crop between
2006 and 2011 to verify the chemical evolution of soil fertilization considering the same for
areas with and without grazing and for different levels of nitrogen in winter. And microbial
biomass was evaluated before and during the grazing period, as well as the emergence of corn
after grazing. The contents of organic matter were higher in areas with grazing, especially
with the use of N in winter pastures. The presence of the animal when not provided in the
system improvements, maintenance of soil chemical properties, compared to ungrazed areas.
There is a positive correlation between organic matter on soil microbial biomass. Grazing
intensities increased soil microbial activity both at winter (pasture period) and summer (crop
period) time at the 0 to 5 cm. At winter, grazing increases microbial activity as the nitrogen
levels are increased, fact that changes for the summer crops once the microbial activity is
reduced as the nitrogen levels are increased. Corn yield was influenced by nitrogen
fertilization performed in the pasture, characterizing residual effect of nitrogen applied in
winter being it more responsive when under grazing. Corn crude protein levels from the
grazed areas were higher and increased as the nitrogen levels increased.
Key words: crop production, crop rotation, integrated production systems, microbial biomass,
organic matter.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO GERAL .................................................................................................. 14
1.1. MODELO CONCEITUAL DO SISTEMA DE INTEGRAÇÃO FEIJÃO/MILHOOVINOS DE CORTE.............................................................................................................. 19
1.2 HIPÓTESES ...................................................................................................................... 22
1.3 OBJETIVO GERAL ......................................................................................................... 22
1.3.1 Objetivo Especifico ........................................................................................................ 22
1.2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................. 23
2. CAPÍTULO I: ATRIBUTOS QUÍMICOS DE SOLO EM SISTEMA DE
INTEGRAÇÃO FEIJÃO/MILHO-OVINOS DE CORTE ............................................... 28
RESUMO................................................................................................................................. 28
ABSTRACT ............................................................................................................................ 29
INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 29
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................................... 30
RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................................ 31
CONCLUSÕES ...................................................................................................................... 44
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................... 44
3. CAPÍTULO II: POTÁSSIO, CÁLCIO, MAGNÉSIO, FÓSFORO E ACIDEZ
POTENCIAL NO SOLO EM SISTEMA DE INTEGRAÇÃO FEIJÃO/MILHOOVINOS DE CORTE SUBMETIDO A ADUBAÇÃO NITROGENADA ...................... 48
RESUMO................................................................................................................................. 48
ABSTRACT ............................................................................................................................ 48
INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 49
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................................... 50
RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................................ 51
CONCLUSÕES ...................................................................................................................... 66
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................... 66
4. CAPÍTULO III: BIOMASSA E ATIVIDADE MICROBIANA DO SOLO EM
SISTEMA DE INTEGRAÇÃO FEIJÃO/MILHO-OVINOS DE CORTE SUBMETIDO
A ADUBAÇÃO NITROGENADA ...................................................................................... 69
RESUMO................................................................................................................................. 69
ABSTRACT ............................................................................................................................ 69
INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 70
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................................... 71
RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................................ 74
CONCLUSÕES ...................................................................................................................... 81
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................... 81
5. CAPÍTULO IV: RENDIMENTO DE GRÃOS E VALOR NUTRITIVO DE MILHO
EM SISTEMA DE INTEGRAÇÃO FEIJÃO/MILHO-OVINOS DE CORTE EM
RESPOSTA AO NITROGÊNIO.......................................................................................... 85
RESUMO................................................................................................................................. 85
ABSTRACT ............................................................................................................................ 85
INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 86
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................................... 87
RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................................ 89
CONCLUSÕES ...................................................................................................................... 98
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................... 98
6. CONSIDERAÇOES FINAIS ......................................................................................... 101
APÊNDICE 1 ....................................................................................................................... 102
LISTA DE TABELAS
CAPÍTULO I
TABELA 1 - Teores de matéria orgânica, saturação por bases, pH e CTC no sistema de
integração feijão/milho – ovinos de corte em função de doses de nitrogênio e a
utilização ou não do pastejo no inverno, na camada de 10 - 15 cm, em
diferentes anos. Guarapuava, PR...................................................................... 43
CAPÍTULO II
TABELA 1 - Teores de Ca, P, Mg e H+Al no sistema de integração feijão/milho-ovinos de
corte em função de doses de nitrogênio (0, 75, 150 e 225 kg ha-1) e a utilização
ou não do pastejo no inverno, na camada de solo de 10 - 15 cm, nos anos de
2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011. Guarapuava, PR. ................................ 65
CAPÍTULO III
TABELA 1 - Rotação de culturas de lavoura no verão e pastagem de inverno no sistema de
integração feijão/milho-ovinos de corte nos anos de 2006, 2007, 2008 e
2009.................................................................................................................. 72
TABELA 2 - Umidade gravimétrica, na camada de 0 a 15 cm, em um Latossolo Bruno, em
sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte submetido a doses de N e
uso ou não do pastejo com ovinos nas datas 19/05; 27/07 e 30/11/2009....... 74
CAPÍTULO IV
TABELA 1 - Quadro da análise de variância em função de doses de nitrogênio (0, 75, 150 e
225 kg ha-1) no cultivo de aveia + azevém no inverno de 2009 (NINV) e de
doses de nitrogênio (0, 75, 150, 225 e 300 kg ha-1) no milho no verão de
2009/2010 (NVER), com e sem pastejo da pastagem (PAST). Guarapuava, PR,
2009/2010......................................................................................................... 90
TABELA 2 - Parâmetros das equações referentes ao desdobramento da interação: dose de
nitrogênio na pastagem de inverno (NINV) versus dose de nitrogênio no milho
no verão (NVER) para as variáveis: rendimento de grãos de milho, altura de
plantas, altura da inserção da espiga, grãos ardidos, número de fileiras, grãos
por fileira e grãos por espiga. Guarapuava, PR, 2010...................................... 93
LISTA DE FIGURAS
INTRODUÇÃO
FIGURA 1 - Representação esquemática do modelo conceitual de pesquisa da integração
feijão/milho-ovinos de corte em sistema de plantio direto. Modelo que se aplica
a rotação de culturas de lavoura de milho e feijão no verão, com pasto no
inverno................................................................................................................ 20
CAPÍTULO I
FIGURA 1 - Teores de matéria orgânica (MO) no sistema de integração feijão/milho-ovinos
de corte em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no
inverno, na camada de solo de 0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009,
2010 e 2011. Guarapuava, PR............................................................................ 32
FIGURA 2 - Teores de matéria orgânica (MO) no sistema de integração feijão/milho-ovinos
de corte em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no
inverno, na camada de 5-10 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e
2011. Guarapuava, PR........................................................................................ 33
FIGURA 3 - Relação entre os valores de matéria orgânica e a CTC ph 7,0 e a CTC efetiva
correspondentes a média de três repetições em sistema de integração lavourapecuária com e sem pastejo no inverno nas profundidades de 0-5; 5-10; 10-15
cm sob quatro doses de nitrogênio no anos de 2006, 2007, 2008 e 2009.
Guarapuava, PR.................................................................................................. 36
FIGURA 4 - CTC (pH 7,0) no sistema de integração feijão/milho - ovinos de corte em função
de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na camada de
0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011. Guarapuava, PR.... 37
FIGURA 5 - Valores de pH CaCl2 no sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte em
função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 0-5 cm, em diferentes anos. Guarapuava, PR....................... 38
FIGURA 6 - Valores de pH CaCl2 no sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte em
função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de 5-10 cm, em diferentes anos. Guarapuava, PR................................. 39
FIGURA 7 - Saturação por bases no sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte em
função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 0-5 cm, em diferentes anos. Guarapuava, PR....................... 41
FIGURA 8 - Saturação por bases no sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte em
função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de 5-10 cm, em diferentes anos. Guarapuava, PR................................. 42
CAPÍTULO II
FIGURA 1 - Teores de K no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de 0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.................................................................................................. 53
FIGURA 2 - Teores de K no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 5-10 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.................................................................................................. 54
FIGURA 3 - Teores de K no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de 10-15 cm de profundidade, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009,
2010 e 2011. Guarapuava, PR............................................................................ 55
FIGURA 4 - Teores de Ca no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.................................................................................................. 57
FIGURA 5 - Teores de Ca no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 5-10 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.................................................................................................. 58
FIGURA 6 - Teores de P no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.................................................................................................. 60
FIGURA 7 - Teores de P no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 5-10 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.................................................................................................. 61
FIGURA 8 - Teores de H + Al no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de
corte em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no
inverno, na camada de solo de 0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009,
2010 e 2011. Guarapuava, PR............................................................................ 63
FIGURA 9 - Teores de H + Al no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de
corte em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no
inverno, na camada de solo de 5-10 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009,
2010 e 2011. Guarapuava, PR............................................................................ 64
CAPÍTULO III
FIGURA 1 - A) - Biomassa microbiana (µg g-1 de solo) e B) - Respiração basal (µL CO2 h-1
g-1 de solo) no solo em um sistema de integração lavoura pecuária em função da
profundidade de amostragem (0-5; 5-10 e 10-15 cm) nas datas 19/05; 27/07 e
30/11/2009. Em cada data, barras não coincidente diferem pelo teste Tukey a 5%
de probabilidade...................................................................................................75
FIGURA 2 - Matéria orgânica no solo em função da profundidade e com/sem pastejo (Figura
2a). Correlação matéria orgânica e biomassa microbiana no solo (Figura 2b) em
um sistema de integração lavoura-pecuária na fase 1 (19/05/2009).
*Significativo a 5% pelo teste T......................................................................... 76
FIGURA 3 - a) Desdobramento da interação dose N versus com/sem pastejo para variável
biomassa microbiana na camada de amostragem de 0-5 cm em na data
19/05/2009. b) Biomassa microbiana na profundidade de amostragem de 5-10 e
10-15 cm em função da dose de N na data 19/05/2009...................................... 77
FIGURA 4 - Biomassa microbiana (µg g-1 de solo) no solo em um sistema de integração
feijão/milho-ovinos de corte. Fase 2: Camada de amostragem do solo de 0-5 cm
em função da dose de N e com/sem pastejo na data 27/07/2009 (Figura 4a). Fase
2: Camada de amostragem do solo de 5-10 cm em função da dose de N e
com/sem pastejo na data 27/07/2009 (Figura 4b)............................................... 78
FIGURA 5 - Biomassa microbiana (µg g-1 de solo) no solo em um sistema de integração
lavoura-pecuária. Fase 3: Camada de amostragem do solo de 0-5 cm em função
da dose de N e com/sem pastejo na data 30/11/2009 (Figura 5a). Fase 3: Camada
de amostragem do solo de 5-10 cm em função da dose de N e com/sem pastejo
na data 30/11/2009 (Figura 5b)........................................................................... 79
FIGURA 6 - Respiração microbiana basal (µL CO2 h-1 g-1 de solo): Figura 6a) Fase 1:
19/05/2009; Figura 6b) Fase 2: 27/07/2009 e Figura 6c) Fase 3: 30/11/2009, no
solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte em função de
doses de N e com/sem pastejo na profundidade de amostragem de 0-5 cm....... 80
CAPÍTULO VI
FIGURA 1 - Rendimento de grãos de milho (kg ha-1) no sistema de integração milho-ovinos
de corte em função de doses de nitrogênio no cultivo de aveia +azevém no
inverno de 2009 (NINV) e de doses de nitrogênio no milho no verão de
2009/2010 (NVER), com e sem pastejo no inverno. Guarapuava, PR,
2009/2010........................................................................................................... 92
FIGURA 2 - Altura de plantas (cm) e grãos por espiga no sistema de integração milho-ovinos
de corte em função de doses de nitrogênio no cultivo de aveia +azevém no
inverno de 2009 (NINV) versus de doses de nitrogênio no milho no verão de
2009/2010 (NVER). Guarapuava, PR, 2009/2010............................................. 94
FIGURA 3 - Massa de mil grãos (MG, gr) em função de doses de nitrogênio na pastagem no
inverno (Fig. A) e em função de doses de nitrogênio no milho no verão (Fig. B).
Guarapuava, PR, 2009/2010............................................................................... 95
FIGURA 4 - Altura de plantas de milho (cm) em função de doses de nitrogênio no verão
versus com ou sem pastejo na pastagem de inverno (Fig. 5A); altura de plantas
(cm) de milho e altura da inserção da espiga (cm) em função de doses de
nitrogênio no inverno versus com ou sem pastejo na pastagem de inverno (Fig.
5B e Fig. 5C, respectivamente) em sistema de integração milho-ovinos de corte.
Guarapuava, PR, 2009/2010............................................................................... 96
FIGURA 5 - Proteína bruta no grão de milho (%) no sistema de integração milho-ovinos de
corte em função de doses de nitrogênio no cultivo de aveia +azevém no inverno
de 2009 (NINV) e de doses de nitrogênio no milho no verão de 2009/2010
(NVER), com e sem pastejo no inverno. Guarapuava, PR, 2009/2010.............. 97
14
1. INTRODUÇÃO GERAL
Os sistemas de integração lavoura-pecuária são alternativas promissoras para agricultura
sustentável, com interações positivas entre culturas e animais, proporcionando efeitos
benéficos ao ambiente e com alta viabilidade econômica (Allen et al., 2007). O conceito de
integração lavoura-pecuária pode ser definido como o sistema que integra a produção animal
(carne, leite ou lã) com a produção agrícola (soja, milho, feijão, arroz) a fim de maximizar
racionalmente o uso da terra (Moraes et al., 2007). Os benefícios do sistema baseiam-se em
diversificar e verticalizar a produção na propriedade rural, diminuir o uso de insumos e,
consequentemente, reduzir os custos de produção com maior eficiência de uso do fertilizante,
melhor eficiência de uso da terra, das estruturas e da mão-de-obra, minimizar riscos ao
diversificar as fontes de renda da propriedade, o que evita a sazonalidade de renda na
propriedade, com possibilidade de agregar valor ao produto (Carvalho et al., 2005; Moraes et
a., 2007).
A inserção do animal no sistema de produção agrícola modifica o ciclo de nutrientes e
melhora a qualidade do solo, sendo uma alternativa mais sustentável em sistemas de produção
agropecuária intensiva ou de monocultivo (Díaz-Zorita et al., 2002; Acosta-Martínez et al.,
2004; Carvalho et al., 2010). A integração entre lavoura e pecuária tem potencial em fornecer
uma variedade de benefícios ao solo (Franzluebbers & Stuedemanna, 2008), na conservação
da água e ciclagem de nurientes, o que reduz o risco econômico e ambiental, proporcionando
aumento da lucratividade (Franzluebbers & Stuedemanna, 2007).
A integração lavoura-pecuária tem demonstrado ser um sistema promissor em várias
regiões do mundo (Sulc & Tracy, 2007). No Uruguai, a rotação entre lavoura e pastagem
determinou maior economicidade, devido ao aumento da diversidade, proporcionando ser
sustentável ambientalmente ao reduzir o uso de combustíveis e agrotóxicos em 50%, se
comparado a sistemas contínuos de produção agrícola (Garcia-Préchac et al., 2004). Na
Argentina, observou-se aumento nos teores de matéria orgânica no solo em áreas de pastagem
integradas com diversas culturas, se comparado a áreas com apenas milho (Studdert &
Echeverria, 2000). No oeste da África, pesquisas apontam a ciclagem de nutrientes no sistema
de integração lavoura-pecuária, onde os dejetos dos animais interferem de forma benéfica na
fertilidade do solo (Powell et al., 2004). Além disso, a deposição de dejetos dos animais
promove a ciclagem dos nutrientes, reduzindo, consequentemente o uso de fertilizantes
sintéticos (Russelle et al., 2007). Estudos nos EUA, apresentaram que a erosão pode ser
minimizada, a lixiviação de N diminuída e o N orgânico aumentado no solo, através da
15
diversificação de culturas e sistemas de pastagem (Burkart & James, 2005). Dessa forma,
melhorias na qualidade do solo, atribuídas constantemente na pesquisa pela dinâmica da
matéria orgânica no solo, determinam o rendimento das culturas usadas, no sistema de
integração lavoura-pecuária (Maughan et al., 2009).
A integração lavoura-pecuária praticada no subtrópico do Brasil está baseada na
produção pecuária no inverno, sob pasto de aveia, azevém e seu consórcio, com posterior
cultivo da lavoura, especialmente com produção de milho, feijão, arroz e soja (Carvalho et al.,
2005). Nesses ambientes, a integração lavoura-pecuária vem como uma forma de aumentar a
renda da propriedade ao lhe diversificar as atividades. Neste caso o manejo do solo está em
utilizar fertilizantes no período de pastagem, geralmente no inverno, aumentando assim nesse
período a taxa de lotação e possibilitando maior produção animal. Verifica-se também melhor
uso dos nutrientes ao ser observado efeito residual do N aplicado na pastagem de inverno para
a cultura de lavoura a ser cultivada em rotação (Assmann et al., 2003; Sandini et al., 2010;
Andreolla et al., 2010).
A região subtropical do Brasil, onde estão localizados os estados do Paraná, Santa
Cataria e Rio Grande do Sul, apresenta o cultivo de aproximadamente 13,3 milhões de
hectares com cultivo de lavoura no período estival (Conab, 2012), considerando a primeira
safra. Dessa área, 2,4 milhões de hectares são utilizados na produção de cereais de inverno e
cerca de 2,1 milhões de hectares na produção de feijão e milho de segunda safra (Conab,
2012). Sendo assim, cerca de 8,8 milhões de hectares permanecem em pousio ou
subutilizados, área essa que poderia ser destinada para produção de bovinos, ovinos ou
caprinos. Nesse sentido, ocorre o aumento da produção pecuária sem demandar altas
quantidades de grãos, bem como se afirma melhorar a eficiência de uso das terras da
propriedade rural. Isto garante menor sazonalidade de renda para o produtor e gera, ao
agronegócio, maior segurança econômica, ao diversificar as atividades agrícolas nas
propriedades (Carvalho et al., 2005).
No cerrado brasileiro, o enfoque da integração lavoura-pecuária está em recuperar áreas
degradadas, recuperação de pastagens e foi há muito preconizada na abertura de fronteiras
agrícolas. Nesse ambiente, busca-se também a utilização do resíduo de fertilizantes aplicados
na lavoura para melhorias da produção animal, bem como o cultivo consorciado,
principalmente de espécies forrageiras do gênero Urochloa sp. (exemplo: Brachiaria sp.),
com o milho. Este procedimento tem por objetivo a produção animal com pastagem e com
vista em agregar matéria orgânica ao solo, melhorando as condições físicas e químicas do
mesmo (Vilela et al., 2011).
16
A maior eficiência produtiva e de uso do solo, vem de encontro à necessidade eminente
em aumentar a produção de alimentos, sem, no entanto, agredir ou prejudicar o ecossistema
em questão. Essa hipótese vem se confirmando com a adoção dos sistemas de integração
lavoura-pecuária, embora ainda muitos paradigmas causem resistência à adoção desse
sistema. Em sinergia com esse sistema, vários estudos estão sendo desenvolvidos a fim de
entender as interações e alterações que ocorrem no solo, na produção vegetal e animal no
sistema de integração lavoura-pecuária (Cassol, 2003; Sulk & Tracy, 2007; Russele et al.,
2007; Flores, 2008; Souza, 2009; Andreolla, 2010; Sandini et al., 2010; Rios, 2010).
As respostas encontradas na produção vegetal e animal, nos sistemas de integração
lavoura-pecuária, são dependentes do manejo imposto à fertilização do solo (Flores et al.,
2008), melhoramento genético vegetal e animal, bem como, um fator preponderante, que é a
quantificação da carga animal ajustada à pastagem que antecede a lavoura. Alta carga animal
e, consequentemente, pastagem com baixa massa de forragem, é um dos principais entraves
ao sucesso do sistema de integração lavoura-pecuária (Carvalho et al., 2005).
Além da adequação da carga animal à pastagem, a fertilização das pastagens é essencial.
No Brasil, aproximadamente 150 milhões de hectares estão ocupados por pastagens. Dessa
área, estima-se que 50% estão sob algum grau de degradação (baixa produção vegetal e
animal, solo descoberto, erosão e perdas de solo, compactação do solo, entre outras situações
prejudiciais ao ecossistema). Diante deste quadro, deduz-se que as causas da ocorrência de
processos de degradação de pastagem estão fundamentadas no baixo uso de fertilizantes e
carga animal não compatível à capacidade de suporte da pastagem.
Diferentes doses de N aplicadas na pastagem antecessora à lavoura proporcionam
aumento na produção de forragem, o que pode modificar os atributos químicos, físicos
(Andreolla, 2010) e biológicos do solo (Rios, 2010), devido à maior quantidade de matéria
orgânica acumulada no solo e variação na carga animal, os quais participam na ciclagem de
nutrientes. Os sistemas de integração lavoura-pecuária apresentam resultados de rendimento
de grãos de milho superior nas áreas com animais em pastejo no inverno se comparados às
áreas sem pastejo (Lang et al., 2011). Contudo, isso é dependente, além de outros fatores, da
quantidade de N aplicado no inverno (Sandini et al., 2010). Em decorrência, verifica-se efeito
residual do N aplicado na pastagem para a cultura de lavoura em sucessão, especialmente
quando essa é uma gramínea (Assmann et al., 2003).
O manejo da altura do pasto contrastado a áreas sem pastejo no inverno determina
variação nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo, da pastagem e do animal
(Carvalho et al., 2010). Com carga animal moderada ocorre melhoria da qualidade biológica
17
do solo (Souza et al., 2008); manutenção da condição física do solo com propriedades
compatíveis ao cultivo da lavoura (Flores et al., 2007); acúmulo de C no solo (Souza et al.,
2008); também, efeito benéfico na correção da acidez do solo (Flores et al., 2008); o que
reflete o rendimento de grãos de soja (Lopes et al., 2009).
Nesse sentido, além da correção da acidez do solo (Flores et al., 2008) e adição de
macro e micronutrientes, recomendada a cada tipo de solo e cultura, a fertilização nitrogenada
também desempenha importante papel na integração lavoura-pecuária (Assmann et al., 2003).
Essa fertilização acrescentada junto à forrageira pode contribuir no fornecimento de nutrientes
para a cultura sucessora e ainda, pela maior produção de forragem quando adicionado na
presença de gramíneas (Soares & Restle, 2002), poderá modificar a condição química do solo.
A dinâmica do nutriente no solo é influenciada pelo manejo (Doran, 2002) e é de
grande importância a avaliação em longo prazo do sistema de produção, para verificar a
sustentabilidade do sistema. A rotação de culturas e a presença do animal em sistemas de
integração lavoura pecuária podem influenciar nas características químicas, físicas e
biológicas do solo, desejáveis a um bom desenvolvimento de plantas e à preservação da
biodiversidade, o que traz equilíbrio ao ecossistema produtivo. Fatores que proporcionam a
redução de insumos externos, fertilizantes e produtos minerais, tornam o sistema de produção
mais eficiente (Powell et al., 2004). No que se refere à ciclagem de nutrientes, o animal tem
ativa participação ao devolver, via fezes e urina, os nutrientes retirados da pastagem (Haynes
& Williams, 1993), o que pode representar até 90% do ingerido. Nutrientes que podem estar
mais facilmente disponíveis à planta se comparados ao processo de decomposição da matéria
vegetal sem passar pelo trato digestivo do ruminante (Randall, 2003; Powell et al., 2004), pela
maior ciclagem de nutrientes (Tracy & Zhang, 2008).
Entre os atributos químicos observa-se que a presença do animal caracteriza variação
nos teores de K (Ferreira et al., 2009), P, Ca e Mg (Flores et al., 2008) bem como pode
interferir na condição de acidez potencial do solo através da liberação de ácidos orgânicos
(Franchini et al., 2000) na decomposição dos resíduos animais, como fezes. Nesse sentido são
escassos os trabalhos que caracterizam os atributos químicos do solo em sistemas de
integração lavoura-pecuária, quando existe a presença do animal em pastejo e em longo prazo,
o que traz dúvidas quanto ao comportamento desses atributos no solo nesse sistema.
Sabe-se que o efeito do animal na física de solo depende exclusivamente da carga
animal imposta (Carvalho et al., 2005). O efeito na física de solo não é prejudicial ao sistema
quando repeitado o manejo da pastagem, altura, massa ou oferta de forragem, respectiva a
cada espécie forrageira.
18
Assim também, para Cassol (2003), o ambiente biológico do solo é influenciado pela
altura da forragem e a fitomassa residual, tanto aérea quanto radicular, pode influenciar de
forma positiva ou negativa o rendimento da lavoura de verão, em razão das alterações físicoquímicas e biológicas no solo, promovido pelo pastejo no inverno. Um dos parâmetros
utilizados para esta avaliação é a variação dos teores de matéria orgânica no solo. A matéria
orgânica representa o principal reservatório de energia para os microrganismos e de nutrientes
para as plantas. O declínio ou acréscimo da matéria orgânica do solo serve para mensurar a
preservação dos ecossistemas naturais e os desequilíbrios dos agroecossistemas, ou seja, é
utilizado como critério na avaliação da sua sustentabilidade (Acosta-Martínez, 2004).
Henry (2005) observou elevada exsudação de C orgânico pelas raízes de azevém
(Lolium multiflorum) e correlacionou este efeito às alterações morfológicas no sistema
radicular induzidas pela maior disponibilidade de nitrogênio. As exsudações radiculares
favorecem a proliferação e a atividade microbiana, pois se constituem na principal fonte de
nutrientes para os microrganismos (Moreira & Siqueira, 2005).
Sob adubação nitrogenada, a micro, meso e macrofauna do solo podem ser alteradas,
devido principalmente ao acúmulo de carbono e nitrogênio no solo e na biomassa microbiana
do solo (Souza et al., 2010).
De acordo com Silva & Resck (1997), nem sempre é possível correlacionar as
alterações da matéria orgânica às mudanças no manejo de solo a curto e médio prazo, uma vez
que as mudanças no teor de matéria orgânica ocorrem de forma lenta. Além disso, existe uma
considerável variabilidade espacial dificultando as avaliações, e por isso os autores indicam a
biomassa microbiana como um dos parâmetros para avaliação dessas modificações. Nesse
ponto, estudos de longo prazo dos atributos químicos do solo são extremamente necessários
considerando coletas estratégias de amostras de solo em mesmos pontos ao longo do tempo.
A biomassa microbiana foi definida por Jenkinson & Ladd (1981), como a parte viva da
matéria orgânica do solo. Corresponde ao material orgânico contido nas bactérias,
actinomicetos, fungos, algas e microfauna do solo. Ela é responsável por processos essenciais
para a sustentabilidade do sistema, como a ciclagem de nutrientes e a produção de fatores de
agregação do solo.
Algumas preocupações relacionadas aos atributos químicos do solo foram levantadas
por Cassol (2003) e, a partir desse trabalho, consecutivos experimentos relativos à dinâmica
do calcário no sistema de integração lavoura-pecuária foram realizados. Segundo esses
experimentos o animal no sistema pode imprimir redução da macroporosidade do solo e
restringir a descida no perfil do solo do calcário aplicado em superfície e sem incorporação
19
(Amaral, 2002; Flores, 2008). Contudo, os resultados observados foram contrários a essa
suspeita, já que bovinos em pastejo em áreas sob plantio direto e integração lavoura-pecuária
incrementaram o efeito da calagem superficial em profundidade, caracterizando melhorias no
pH, Ca, Mg, saturação por bases e saturação por alumínio em profundidade (Flores et al.,
2008). A liberação de ácidos orgânicos de baixo peso molecular durante a decomposição dos
dejetos dos animais pode ter contribuído no efeito corretivo do calcário em profundidade.
Para esses efeitos no solo, até então benéficos, proporcionados pela presença do animal
em pastejo com carga moderada, são registradas as respostas das culturas cultivadas em
sucessão. Casos como os estudos feitos por Assmann et al. (2003); Andreolla (2010) e
Sandini et al. (2011) observando efeito residual do N aplicado na pastagem de inverno para a
cultura do milho. Evidenciaram-se também, melhores resultados para áreas com pastejo se
comparados a área com aveia e azevém apenas para cobertura, ambos em plantio direto.
Outros trabalhos, também caracterizam semelhante produção de soja, para áreas com e sem
pastejo, com mesma fertilização de inverno, quando a pastagem é mantida na altura de
aproximadamente 20 cm (Flores, 2008; Lopes et al., 2011).
1.1. MODELO CONCEITUAL DO SISTEMA DE INTEGRAÇÃO FEIJÃO/MILHOOVINOS DE CORTE
Com o objetivo de compreender as variáveis que caracterizam a produtividade do
sistema de produção de integração lavoura-pecuária proposto (Figura 1), elaborou-se um
modelo conceitual desse sistema aplicado a esquemas de rotação anual de culturas de lavoura
e pasto. Considerou-se rotação de culturas a alternância das espécies das famílias Poaceae
(milho) e Fabaceae (feijão) como culturas de lavoura, com as espécies da família Poaceae
(aveia e azevém), como pastagem, a fim de compor o sistema de integração feijão/milhoovinos de corte.
O modelo conceitual proposto apresenta a produção total do sistema como resultante da
produção animal e do rendimento de grãos, partindo do propósito da fertilização nitrogenada e
manejo do pasto e seu efeito subsequente. Comprovada a eficiência de uso e conhecida a
dinâmica do nitrogênio na produção vegetal (Lemaire et al., 2008), esse nutriente determina a
produtividade de forragem, conforme a espécie vegetal (Lemaire et al., 2008). Importante
enfatizar que o nitrogênio é um dos principais nutrientes na produção de alimentos, para
atender a demanda crescente da população humana (Eickhout et al., 2006).
20
Além do rendimento, o N também está relacionado com a composição protéica do grão
de milho. Estudos realizados por Amaral Filho et al. (2005) e Silva et al. (2005)
demonstraram o aumento da proteína no grão do milho com crescentes doses de N aplicado
em cobertura durante o desenvolvimento da cultura
A utilização de fertilizantes minerais nitrogenados aumentou cerca de sete vezes
comparada à duplicação da produção agrícola nos últimos 40 anos (Angus et al., 2001;
Lemaire & Gastal, 2009). Portanto, é importante buscar a máxima eficiência de uso do N,
reduzir perdas (Anderson et al., 2003), manter altos índices de rendimento de grãos
considerando o efeito residual do N aplicado no pasto antecedente à lavoura (Sandini et al.,
2010).
Fertilização do pasto
(nitrogênio)
Taxa de lotação
(ovinos de corte)
Massa de Forragem
Produção de forragem
Taxa de acúmulo, qualidade da pastagem
Ciclagem de nutrientes
SOLO
Ambiente químicos, físicos e biológicos
Produção animal
Rotação de culturas
(milho, feijão)
Rendimento de grãos e
valor nutritivo (lavoura)
Produtividade do
Sistema
Figura 1. Representação esquemática do modelo conceitual de pesquisa da integração
feijão/milho-ovinos de corte em sistema de plantio direto. Modelo que se aplica a rotação
de culturas de lavoura de milho e feijão no verão, com pasto no inverno.
Com maiores doses de N aplicados na pastagem de inverno a carga animal aumenta
devido à maior produção de forragem (Figura 1), o que pode modificar as características de
21
solo no sistema de integração lavoura-pecuária. Em trabalho realizado por Andreolla (2010)
observou-se aumento da produção de forragem de aveia + azevém até a dose de 225 kg ha -1
de N. Nesse mesmo trabalho, a carga animal foi 591, 726, 843 e 846 kg ha-1 de PV para sem
N, 75, 150 e 225 kg ha-1. Da mesma forma, Pelegrini (2008) usando as mesmas doses de N no
inverno obteve aumento linear da carga animal de 800 a 1400 kg ha-1 de PV.
O uso de ovinos pode apresentar padrões diferentes nos atributos químicos do solo, e
consequentemente biológicos, devido à distribuição das dejeções de maneira menos
concentrada que os bovinos. Portanto, é importante caracterizar a espécie animal envolvida no
sistema de integração lavoura-pecuária.
Partindo do aumento da produção de forragem com adequada fertilização, a taxa de
lotação caracteriza diferença da massa de forragem (Figura 1). Portanto, quanto maior a taxa
de lotação menor a massa de forragem, o que pode caracterizar o insucesso do sistema de
integração. A massa de forragem disponível é uma característica determinante na produção
animal (Aguinaga et al., 2006), pois diferentes massas de forragem modificam a
disponibilidade e acessibilidade do animal à pastagem, apresentando influência no consumo e
consequentemente, no desempenho animal (Rocha et al., 2011).
Baixa massa de forragem residual interfere também na cultura de lavoura a ser cultivada
em sequência, devido à menor biomassa remanescente, interferindo na qualidade do solo
(Kluthcouski & Stone, 2003). Dessa forma, em áreas com pastejo são modificados os
atributos químicos (Flores et al., 2008), físicos (Conte et al., 2011) e biológicos (Chávez et al.,
2011) do solo.
Modificações nos atributos do solo determinam, portanto, a produção de biomassa
vegetal do sistema, tanto do pasto quanto da lavoura. A rotação de culturas de lavoura,
alternando o cultivo de Fabaceae e Poaceae podem modificar atributos químicos, físicos e
biológicos do solo (Fonseca et al., 2007), devido à diferença no padrão de extração de
nutrientes e taxas de produção de biomassa. Nesse sentido, além de diferentes da quantidade
de nutrientes extraída via produção de grãos, a rotação feijão/milho pode impor variações nos
atributos de solo devido a quantidade de biomassa produzida. O milho além da maior
produção de biomassa apresenta maior relação C/N nos resíduos deixados pós-colheita, se
comparado ao feijão, o que interfere nos padrões de retorno de nutrientes ao solo e na
manutenção dos teores de matéria orgânica no solo.
A exigência por N é variável entre o milho e feijão, considerando que o feijão tem a
possibilidade de obter N via fixação simbiótica do N atmosférico por bactérias do gênero
Rhizobium, o milho demanda maior quantidade de N de outras fontes, seja incorporação de N
22
via fertilizantes minerais ou orgânicos e/ou do N residual do cultivo anterior. Nesses termos e
nos sistemas de integração lavoura-pecuária, a dinâmica do N pode ser modificada e,
diferentes culturas de lavoura, nesse caso milho e feijão, podem caracteriza diferença nos
atributos químicos do solo e consequentemente na produtividade do sistema.
1.2 HIPOTESES
Nesse sentido, as hipóteses investigadas, que fundamentam o sistema de integração
feijão/milho-ovinos de corte, permitem deduzir que o uso do uso nitrogênio na pastagem de
inverno aumenta a produção de forragem e consequentemente a matéria orgânica no solo, o
que condiciona melhorias nos atributos químicos e biológicos do solo. Também, o N aplicado
no pasto apresenta efeito residual para a cultura sucessora, especialmente para milho,
proporcionando maior eficiência de uso do nutriente e menor uso de fertilizantes minerais,
gerando maior rentabilidade do sistema.
O pastejo no inverno não determina a retirada ou perdas de nutrientes do solo. O animal
caracteriza melhor ciclagem de nutrientes e condiciona um ambiente mais fértil para
produção.
Além do rendimento de grãos, o uso do N na pastagem e na lavoura, associado ao
pastejo, aumenta o valor proteico do grão do milho.
1.3 OBJETIVO GERAL
Com esta pesquisa, objetiva-se verificar a evolução dos atributos químicos do solo, sob
influência do pastejo e da adubação nitrogenada na pastagem, alterações na biomassa
microbiana do solo e, consequentemente, o rendimento de grãos de milho e seu teor de
proteína em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte, em um Latossolo Bruno.
1.3.1 Objetivos Específicos
Avaliar a evolução dos atributos químicos do solo no sistema de integração feijão/milho
- ovinos de corte sob influência do N na pastagem de aveia e azevém.
Avaliar a biomassa microbiana no solo antes, durante e após o pastejo, no sistema de
integração feijão/milho-ovinos de corte, sob doses de N na pastagem.
Avaliar o rendimento e teor de proteína do grão de milho no sistema de integração
lavoura-pecuária (feijão/milho - ovinos de corte) sob efeito das doses de N aplicadas na
pastagem e doses de N aplicados no milho.
23
2.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ACOSTA-MARTI´NEZ. V.; ZOBECK, T.M.; ALLEN, V. Soil Microbial, Chemical and
Physical Properties in Continuous Cotton and Integrated Crop–Livestock Systems. Soil
Science Society of America, v.68, p.1875–1884, 2004.
AGUINAGA, A.A.Q.; CARVALHO, P.C..F.; ANGHINONI, I.; SANTOS, D.T.; FREITAS,
F.K.; LOPES, M.T. Produção de novilhos superprecoces em pastagem de aveia e azevém
submetida a diferentes alturas de manejo. Revista Brasileira de Zootecnia, v.35, p.17651773, 2006.
ALLEN, V.G.; BAKER, M.T.; SEGARRA, E.; BROWN, C.P. Integrated irrigated crop–
livestock systems in dry climates. Agronomy Journal, v.99, p.346–360, 2007.
ANDERSON, N.; STRADER, R.; DAVIDSON, C. Airborne reduced nitrogen: ammonia
emissions from agriculture and other sources. Environment International, v.23, p.277-286,
2003.
ANGUS, J.F. Nitrogen supply and demand in Australian agriculture. Australian journal
experimental agriculture. v.41 , p.277–288, 2001.
AMARAL, A.S. Mecanismos de correção da acidez do solo no sistema plantio direto com
aplicação de água na superfície. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
2002. 107p. (Tese de Doutorado).
AMARAL FILHO, J.P.R.; FORNASIERI FILHO, D.; FARINELLI, R.; BARBOSA, J.C.
Espaçamento, densidade populacional e adubação nitrogenada na cultura do milho. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, v.29, p.467-473, 2005.
ANDREOLLA, V.R.M. Integração lavoura-pecuária: atributos físicos do solo e produtividade
das culturas do feijão e milho. 2010. 139p. Tese (Doutorado) Universidade Federal do Paraná,
Curitiba.
ASSMANN, T.S.; RONZELLI JÚNIOR, P.; MORAES, A.; ASSMANN, A.L.; KOEHLER,
H.S.; SANDINI, I.E. Rendimento de milho em área de integração lavoura pecuária sob o
sistema de plantio direto, em presença e ausência de trevo branco, pastejo e nitrogênio.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.27, p.675-683, 2003.
BALBINOT JUNIOR, MORAES, A.; VEIGA, M.; PELISSARI, A. & DIECKOW, J.
Integração lavoura-pecuária: intensificação de uso de áreas agrícolas. Ciência Rural,
39:1925:1933, 2009.
BURKART, M.; JAMES, D. Impacts of integrated crop-livestock systems on nitrogen
dynamics and soil erosion in western Iowa watersheds. Journal of Geophysical Research,
v.110, p.1-16, 2005.
CASSOL, L.C. Relações solo-planta-animal num sistema de integração lavoura-pecuária m
semeadura direta com calcário na superfície. Porto Alegre, 2003. 114p. Tese de Doutorado em
Ciência do Solo, Faculdade de Agronomia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
CARVALHO, P. C. DE F.; ANGHINONI, I.; MORAES, A.; TREIN, C. R.; FLORES, J. P.
C.L; CEPIK, C. T.C.; LEVIEN, R.; LOPES, M. T.; BAGGIO, C.; LANG, C. R; SULC, R.
M.; PELISSARI, A. O estado da arte em integração lavoura-pecuária. In: GOTTSCHALL,
C.S.; SILVA, J.L.S.; RODRIGUES, N.C. (Org.). Produção animal: mitos, pesquisa e adoção
de tecnologia. Canoas-RS, p.7-44, 2005,
CARVALHO, P. C. F. MORAES, A. de; ANGHINONI, I.; LANG, C. R.; SILVA, J. L. S.;
SULC, R. M.; TRACY, B. F. Manejo da integração lavoura-pecuária em sistema de plantio
24
direto na região de clima subtropical. In: ENCONTRO NACIONAL DE PLANTIO DIRETO
NA PALHA, 10, 2006, Uberaba. Resumos. Uberaba: Federação Brasileira de Plantio direto na
palha, 2006. p. 77-184.
CARVALHO, PP.C.F.; ANGHINONI, I.; MORAES, A.; SOUZA, E.D.; SULC, R.M.;
LANG, C.R.; FLORES, J.P.C.; LOPES, M.L.T.; SILVA, J.L.S.; CONTE, O.; WESP, C.L.;
LEVIEN, R. FONTANELI, R.S.; BAYER, C. Managing grazing animals to achieve nutrient
cycling and soil improvement in no-till integrated systems. Nutrient Cycling in Agroecosyst,
v.88, p.259-273, 2010.
CHÁVEZ, L.F.; ESCOBAR, L.F.; ANGHINONI, I.; CARVALHO, P.C.F.; MEURER, E.J.
Diversidade metabólica e atividade microbiana no solo em sistema de integração
lavoura‑ pecuária sob intensidades de pastejo. Pesquisa agropecuária brasileira, v.46,
p.1254-1261, 2011.
CONAB – Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da Safra Brasileira de
Grãos
2010/2011
–
Quarto
Levantamento
–
Janeiro/2011.
Disponível
em:<http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/11_01_06_08_41_56_boletim_gr
aos_4o_lev_safra_2010_2011.pdf>. Acesso em 26 de janeiro de 2012.
CONTE, O.; FLORES, J.P.C.; CASSOL, L.C.; ANGUINONI, I.; CARVALHO, P.C.F.;
LEVIEN, R.; WESP, C.L. Evolução de atributos físicos de solo em sistema de integração
lavoura‑ pecuária. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.46, p.1301-1309, 2011.
D’ANDRÉA, A.F.; SILVA, M.L.N.; CURI, N. & GUILHERME,L.R.G. Estoque de carbono
e nitrogênio e formas de nitrogênio mineral em um solo submetido a diferentes sistemas de
manejo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 39:179-186, 2004.
D A -ZORITA, M. DUARTE, G.A. GROVE, J.H. A review of no-till systems and soil
management for sustainable crop production in the subhumid and semiarid Pampas of
Argentina. Soil and Tillage Research, v.65, p.1-18, 2002.
DORAN, J.W. Soil health and global sustainability: Translating science into practice.
Agriculture, Ecosystems & Environment, v.88, p.119-127, 2002.
EICKHOUT, B.; BOUWMAN, A.F.; ZEIJTS, V.H. The role of nitrogen in world food
production and food sustainability. Agriculture Ecosystems Environment. v.116 , p.4–14,
2006 .
ENTZ, M.H. ; BARON, V.S. ; CARR, P.M. ; MEYER, D.W. ; SMITH JR., R.S, &
MCCAUGHEY, W.P. Potential of forages to diversify cropping systems in the Northern
Great Plains. Agronomy Journal, 94:240-250, 2002.
FERREIRA, E.V.O.; ANGHINONI, I.; CARVALHO, P.C.F.; COSTA; S.E.V.G.A.; CAO,
E.G. Concentração do potássio do solo em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio
direto submetido a intensidades de pastejo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 33, p.
1675-1684, 2009.
FONSECA, G.C.; CARNEIRO, M.A.C.; COSTA, A.R.; OLIVEIRA, G.C.; BALBINO, L.C.
Atributos físicos, químicos e biológicos de latossolo vermelho distrófico de cerrado sob duas
rotações de cultura. Pesquisa Agropecuária Tropical, v.37, p.22-30, 2007.
FLORES, J.P.C. Atributos físicos e químicos do solo e rendimento de soja sob integração
lavoura-pecuária em sistemas de manejo. Porto Alegre, 2003. 114p. Tese de Doutorado em
Ciência do Solo, Faculdade de Agronomia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
FLORES J.P.C.; ANGHINONI I.; CASSOL L.C.; CARVALHO P.C.F.; LEITE J.G.B.
Atributos físicos do solo e rendimento de soja em sistema de plantio direto em integração
25
lavoura-pecuária com diferentes pressões de pastejo. Revista Brasileira de Ciência do Solo,
v.31: p.771-780, 2007.
FLORES, J.P.C. et al. Atributos químicos do solo em função da aplicação superficial de
calcário em sistema de integração lavoura-pecuária submetido a pressões de pastejo em
plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.32, p.2385-2396, 2008.
FRANZLUEBBERS, A.J.; STUEDEMANNA, J.A. Crop and cattle responses to tillage
systems for integrated crop–livestock production in the Southern Piedmont, USA. Renewable
Agriculture and Food Systems, v.22, p. 168-180, 2007.
FRANZLUEBBERS, A.J.; STUEDEMANNA, J.A. Soil physical responses to cattle grazing
cover cropsunder conventional and no tillage in the Southern Piedmont USA. Soil and
Tillage Research. v.100, 141-153, 2008.
FRANCHINI, J.C. et al. Alterações na fertilidade do solo em sistemas de rotação de culturas
em semeadura direta. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.24, p.459-467, 2000.
GARCÍA-PRÉCHAC, F.; ERNST, O.; SIRI-PRIETO, G.; TERRA, J.A. Integrating no-till
into crop–pasture rotations in Uruguay. Soil Tillage Research. v.77, p.1-13, 2004.
HAYNES, R.J.; WILLIAMS, P.H. Nutrient cycling and fertility in the grazed pasture
ecosystem. Advances in Agronomy, v.49, p.119-199, 1993.
HENRY, F.; NGUYEN, C.; PATERSON, E.; SIM, A.; ROBIN, C. How does nitrogen
availability alter rhizodeposition in Lolium multiflorum Lam. during vegetative growth?
Plant and Soil, Volume 269, Numbers 1-2, February 2005, pp. 181-191(11)
JENKINSON, D.S.; LADD, J.N. Microbial biomass in soil. Measurement and turnover. In:
PAUL, E.A.; LADD, J.N. (Ed.). Soil Biochemistry. New York: Dekker, 1981. p.415-471.
KLUTHCOUSK, J.; STONE, L.F. Manejo sustentável dos solos dos Cerrados. In:
INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA. Santo Antônio de Goiás, p.61-104, 2003.
LANG, C.R.; PELISSARI, A.; MORAES, A.; SULC, R.M.; CARVALHO, P.C.F.; LOPES,
E.C.P. Integração lavoura-pecuária: eficiência de uso do nitrogênio na cultura do milho.
Scientia Agraria, v.12, p.53-60, 2011.
LEMAIRE, G.; OOSTERON, E.V.; JEUFFROY, M.H.; GASTAL, F.; MASSIGNAM, A.
Crop species present different qualitative types of response to N deficiency during their
vegetative growth. Field Crops Research, v.105, p.253-265, 2008.
LEMAIRE, G.; JEUFFROY M.H.; GASTAL, F. Diagnosis tool for plant and crop N status in
vegetative stage. Theory and practices for crop N management. European Journal of
Agronomy, v.28, p.614-624, 2008.
LEMAIRE, G.; GASTAL, F. Quantifying Crop Responses to Nitrogen Deficiency and
Avenues to Improve Nitrogen Use Efficiency. In: SANDRAS, V.O.; CALDERINI, D.F.
CROP PHYSIOLOGY: APPLICATIONS FOR GENETIC IMPROVEMENT AND
AGRONOMY. p.171-211, 2009.
LOPES, M.L.T.; CARVALHO P.C.F.; ANGHINONI I.; SANTOS D.T.; AGUINAGA
A.A.Q.; FLORES J.P.C.; MORAES A. Sistema de integração lavoura-pecuária: efeito do
manejo da altura de pastos de aveia preta e azevém anual sobre o rendimento da cultura da
soja. Ciência Rural, Santa Maria, v.39, p. 1499-1506, 2009.
MAUGHAN, M.W.; FLORES, J.P.F, ANGHINONI, I.; BOLLERO, G.; FERNÁNDEZ, F.G;
TRACY, B.F. Soil Quality and Corn Yield under Crop–Livestock Integration in Illinois.
Agronomy Journal, v.101, 1503-1510, 2009.
26
MORAES, A.; CARVALHO, P.F.C.; PELISSARI, A. ALVES, S.J.; LANG, C.R.. Sistemas
de integração lavoura-pecuária no Sub-trópico da América do Sul: Exemplos do Sul do Brasil.
In: SIMPÓSIO INTERNACIONAL EM INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA, 2007,
Curitiba. Anais. Curitiba: UFPR, 2007. CD-ROM.
MOREIRA, F.M.S. E SIQUEIRA, J.O. Microbiologia e Bioquímica do solo. 2ª ed. Lavras:
Editora UFLA, 2006. 729p.
NICOLOSO, R.S.; LOVATO, T.; AMADO, T.J.C.; BAYER, C. & LANZANOVA, M.E.
Balanço de carbono orgânico no solo sob integração lavoura-pecuária no sul do Brasil.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32:2425-2433, 2008.
POWELL, J.M; PEARSON, R.A.; HIERNAUX, P.H. Crop–Livestock Interactions in the
West African Drylands. Agronomy Journal, v.96, p.469-483, 2004.
PELEGRINI, L.G. Eficiência da adubação nitrogenada na produção vegetal e a animal em
pastagem de azevém (Lollium multiflorum Lam.) na terminação de cordeiros. 2008. 139p.
Tese (Doutorado) Universidade Federal do Paraná, Curitiba.
RANDALL, G.W. Present-day agriculture in southern Minnesota - is it sustainable? 2003.
Disponível em: http://sroc.coafes.umn.edu/Soils/Recent%20Publications%20and
%20Abstracts/Present-Day%20Agriculture.pdf. Acesso em 31 de março de 2012.
RIOS, E.M.; Pastejo e adubação nitrogenada na qualidade biológica e estrutural em latossolo
bruno sob sistema de integração lavoura-pecuária. 2010. 124p. Tese (Doutorado)
Universidade Federal do Paraná, Curitiba.
ROCHA, L.M.; CARVALHO, P.C.F.; BAGGIO, C.; ANGHINONI, I.; LOPES, M.L.T;
MACARI, S.; SILVA, J.L.S. Desempenho e características das carcaças de novilhos
superprecoces em pastos hibernais submetidos a intensidades de pastejo. Pesquisa
agropecuária brasileira, v.46, p. 1379-1384, 2011.
RUSSELLE, M.P.; ENTZ, M.H.; FRANZLUEBBERS, A.J. Reconsidering integrated v
systems in North America. Agronomy Journal, v.99, p.325–334, 2007.
SANDINI, I.E.; MORAES, A.; PELISSARI, A.; NEUMANN, M.; FALBO, M.K.;
NOVAKOWISKI, J.H. Efeito residual do nitrogênio na cultura do milho no sistema de
produção integração lavoura-pecuária. Ciência rural, v.41, p.1315-1322, 2011.
SILVA, J. E. da; RESCK, D.V.S. Matéria Orgânica do solo. In: Biologia dos solos dos
cerrados. Vargas, M.A.T.; Hungria, M., ed. Planaltina: EMBRAPA-CPAC, 1997. p.467 –
524.
SILVA, P.R.F.; STRIEDER, M.L.; COSER, R.P.S.; RAMBO, L.; SANGOI, L.; ARGENTA,
G.; FORSTHOFER, E.L.; SILVA, A.A. Grain yield and kernel crude protein content
increases of maize hybrids with late nitrogen side-dressing. Scientia Agricola, v.62, p.487492, 2005.
SOARES, A.B.; RESTLE, J. Adubação nitrogenada em pastagem de triticale mais azevém
sob pastejo com lotação contínua: recuperação de nitrogênio e eficiência na produção de
forragem. Revista Brasileira de Zootecnia, v.31, n.1, p.43-51, 2002.
SOUZA, E.D. Evolução da matéria orgânica, do fósforo e da agregação do solo em sistema de
integração agricultura-pecuária em plantio direto, submetido a intensidades de pastejo. Porto
Alegre, 2003. 182p. Tese de Doutorado em Ciência do Solo, Faculdade de Agronomia,
Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
27
SOUZA, E.D.; ANGHINONI, I.; MEURER, E.J.; CARVALHO, P.C.F. Carbono orgânico e
fósforo microbiano em sistema de integração agricultura pecuária submetido a intensidades de
pastejo em plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.32, p.1273-1282, 2008.
SOUZA, E.D.; COSTA, S.E.V.G.A.; ANGHINONI, I.; LIMA, C.V.S.; CARVALHO, P.C.F.;
MARTINS, A.P. Biomasa microbiana do solo em sistema de integração lavoura-pecuária em
plantio direto,submetido a intensidades de pastejo. Revista Brasileira de Ciência do Solo,
v.34 :p.74-88.2010.
STUDDERT, G.A.; ECHEVERRIA, H.E. Crop rotations and nitrogen fertilization to manage
soil organic carbon dynamics. Soil Science Society of America Journal, v.64, p.1496–1503,
2000.
SULK, R.M.; TRACY, B.F. Integrated Crop–Livestock Systems in the U.S. Corn Belt.
Agronomy Journal, v.99, p.335-345, 2007.
VILELA, L.; JUNIOR, G.B.M.; MACEDO, M.C.M.; MARCHÃO, R.L.; JÚNIOR, R.G.;
PULROLNIK, K.; MACIEL, G.A. Sistemas de integração lavoura‑pecuária na região do
Cerrado. Pesquisa agropecuária Brasileira, v.46, p.1127-1138, 2011.
TRACY, B.F.; ZHANG, Y. Soil compaction, corn yield response, and soil nutrient pool
dynamics within an integrated croplivestock system in Illinois. Crop Science, v.48, p.12111218, 2008.
28
2. CAPÍTULO I
ATRIBUTOS QUÍMICOS DO SOLO EM SISTEMA DE INTEGRAÇÃO
FEIJÃO/MILHO – OVINOS DE CORTE
RESUMO
Sistemas de integração lavoura-pecuária podem modificar os atributos químicos, físicos
e biológicos do solo devido à presença do animal na área, à escolha e manejo das espécies
vegetais envolvidas e às condições de fertilização impostas. Este estudo objetivou verificar a
evolução dos atributos químicos do solo em sistema de integração feijão/milho-ovinos de
corte sob doses de nitrogênio no inverno, entre os anos de 2006 e 2011. O experimento foi
implantado no ano de 2006, com cultivo de aveia (Avena ssp.) mais azevém comum (Lolium
multiflorum) no inverno com rotação de milho e feijão no período estival durante os anos de
2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011. Os tratamentos foram compostos de quatro doses de N
(0, 75, 150 e 225 kg ha-1), com e sem pastejo na pastagem de inverno, avaliados em três
camadas (0-5, 5-10 e 10-15 cm) os teores de matéria orgânica (MO), capacidade de troca de
catiônica (CTC), pH (CaCl2) e saturação por bases (V%). Os teores de matéria orgânica
mostraram-se uniformes no início do experimento. Com a implantação do sistema de
integração feijão/milho-ovinos de corte os teores de MO foram maiores quando com uso do N
na pastagem de inverno e com a presença do animal, se comparada às áreas sem pastejo, onde
o N não teve expressiva contribuição na variação dos teores de MO do solo. Considerando as
variáveis MO no solo, CTC, pH e saturação por bases, a inclusão de pastejo no esquema de
rotação de culturas com plantio direto em sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
não provocou degradação do solo. Constituí-se sim, em fator beneficiador das características
químicas do solo.
Termos de indexação: ciclagem de nutrientes, matéria orgânica, nitrogênio.
SUMARY: CHEMICAL FEATURE OF A SOIL AT THE SYSTEM BEAN/CORN–MEAT
SHEEP ITEGRATION
Crop-livestock systems may modify the chemical, physical and biological conditions of
soil due to the presence of the animal in the area, the choice and management of the plant
species involved and the fertilization imposed. The aim of this study was to investigate the
dynamics of the soil chemical properties in a system integration bean/corn – meat sheep
under nitrogen levels at winter, with and without grazing over four years. The experiment was
established in 2006 at Guarapuava, Parana state, Brazil, and carried on growing oats (Avena
spp.) and ryegrass (Lolium multiflorum) in the winter and succession of corn and beans in
summer during the years of 2006, 2007, 2008 and 2009. Treatments consisted of four
nitrogen levels (0, 75, 150 and 225 kg ha-1), with and without grazing on winter pasture. Soil
organic matter (OM), cation exchange capacity (CEC), pH (CaCl2) and base saturation (V%)
were evaluated at three depths (0-5, 5-10 and 10-15cm). With the implementation of croplivestock systems the OM contents were higher when using the N in winter grazing and the
presence of the animal, as compared to ungrazed areas, where the N had no significant
contribution to changes in the levels the SOM. Considering the variables in the soil OM,
CEC, pH and base saturations, was observed that the inclusion of pasture at the crop
29
livestock system carried out with a no-tillage system did not cause land degradation and on
the contrary, it seems to be positive and a beneficial to the soil chemical characteristics.
Index terms: nutrient cycling, nitrogen, organic matter.
INTRODUÇÃO
Sistemas de integração lavoura-pecuária podem modificar os atributos químicos, físicos
e biológicos do solo devido à presença do animal na área, a escolha e manejo das espécies
vegetais envolvidas e as condições de fertilização impostas (Acosta-Martínez et al., 2004).
Por outro lado, o comportamento dos componentes químicos do solo, principalmente no que
envolve a matéria orgânica (Franzluebber & Stuedemann, 2008), determina o sucesso ou
insucesso do sistema de produção.
Os sistemas de integração lavoura-pecuária são alternativas promissoras para agricultura
sustentável, com interações positivas entre culturas e animais, proporcionando efeitos
benéficos ao ambiente e com alta viabilidade econômica (Allen et al., 2007; Balbinot Junior et
al., 2009). Trazem efeitos benéficos ao otimizar a produtividade da propriedade, melhorar a
qualidade do solo ao longo do tempo (Entz et al., 2002). Com a presença do animal, tornam
mais eficiente o retorno do nutriente no processo de ciclagem (Carvalho et al., 2006) ou pelo
aumento da produção de biomassa quando com pastejo, devido à desfolhação, ciclos de
rebrota e perfilhamento. Ainda retém maior quantidade de carbono no solo, devido à maior
produção de raízes que a forrageira proporciona (D’Andrea et al., 2004). Sendo, portanto,
através da maior produção de biomassa (pasto, milho, feijão, por exemplo), um dreno de C
atmosférico (Nicoloso et al., 2008).
Além da correção da acidez do solo (Flores et al., 2008) e adição de macro e
micronutrientes, recomendada a cada determinado tipo de solo e cultura, a fertilização
nitrogenada desempenha importante papel na integração lavoura-pecuária (Assmann et al.,
2003). O N aplicado na pastagem pode apresentar efeito residual para a cultura sucessora e
ainda, pela maior produção de forragem quando adicionado na presença de gramíneas (Soares
& Restle, 2002), poderá modificar a condição química do solo.
Cavalcante et al., (2007) em revisão de literatura, informam quanto ao efeito dos
atributos químicos do solo em função da adoção de sistemas de semeadura direta ou
diferentes manejos de cultivo. Por outro lado, pouco tem sido relatado a respeito da influência
do pastejo em um sistema que integra lavoura e pecuária, determinado pela adução de N feita
na pastagem.
30
Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a evolução dos atributos químicos:
MO, CTC, pH e saturação por bases do solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos
de corte durante cinco anos após seu estabelecimento, em função de doses de N aplicadas na
pastagem de inverno, com rotação de milho e feijão no verão comparado a áreas sem pastejo.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi iniciado em junho de 2006 no Campus CEDETEG da Universidade
Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO) em Guarapuava, PR, com latitude a 25 º 33 ’ S,
longitude de 51 º 29 ’ Oeste e de 1 095 m. O solo é classificado como associação Latossolo
Bruno álico relevo suave ondulado, substrato de rochas basálticas (EMBRAPA, 2006) de
textura argilosa (0,624 kg kg-1 de argila, 0,311 kg kg-1 de silte e 0,080 kg kg-1 de areia). O
clima da região, segundo a classificação de Köppen, é do tipo Cfb (Maak, 1968). A
precipitação anual varia de 1400 a 1800 mm e os meses de abril e maio são os mais secos.
Antes da implantação do sistema de integração em abril de 2006, a área experimental
vinha sendo utilizada em sistema de plantio direto a oito anos e no verão anterior (2005/2006)
com produção de milho para silagem após pousio no inverno. A partir de 2006, a área vem
sendo utilizada com cultivo de aveia branca (Avena sativa), aveia preta comum (Avena
strigosa) e Azevém comum (Lolium multiflorum) no inverno e rotação de milho e feijão para
produção de grãos e feijão no período estival.
Trata-se de um experimento no delineamento de blocos ao acaso em parcelas
subdivididas, com três repetições. Nas parcelas principais foram alocadas as doses de N de 0,
75, 150 e 225 kg ha-1, utilizando ureia com 45% de N, aplicados no pasto. Nas subparcelas
casualizou-se o fator pastejo, com e sem. Em cada parcela principal foi isolada uma área de
96 m2 que permaneceu sem pastejo e o restante foi pastejado com ovinos da raça Ile de France
em lotação contínua com taxa de lotação variável, mantendo-se uma altura média da pastagem
de 14 cm.
A semeadura do pasto foi feita em sistema de plantio direto com espaçamento de 17 cm.
Nessas culturas foram utilizados, na adubação de base, 60 kg ha-1 de P2O5 e 60 kg ha-1 de K2O
em cobertura, usando como critério a análise de solo do ano de 2006 e a recomendação para a
cultura, e quantidade de N aplicado em função dos tratamentos descritos anteriormente.
Entre 20 a 30 dias antes da semeadura do milho ou feijão, conforme o ano, os animais
eram retirados da área, com posterior dessecação da pastagem utilizando 2,5 L ha-1 de
glyphosate. Após esse período, era feita a semeadura do milho (Zea mays) ou feijão
(Phaseolus vulgaris) em rotação. Para o milho, a adubação com P e K foi a lanço, antes da
31
semeadura, nas dosagens de 100 kg ha-1 de P2O5 e 100 kg ha-1 de K2O, sendo as fontes o
superfosfatotriplo e o cloreto de potássio, respectivamente. O nitrogênio foi aplicado a lanço,
após a emergência da cultura, na quantidade de 150 kg ha-1. A fonte utilizada foi a ureia (45%
de N). Para o feijão a fertilização era realizada a lanço, com 100 kg ha-1 de P2O5, sendo a
fonte o superfosfatotriplo e 190 kg ha-1 de K2O, como fonte o cloreto de potássio. O N, na
forma de úréia (45% de N) foi aplicado em cobertura na dosagem de 120 kg ha -1 de N. O
controle das plantas daninhas, pragas e doenças foram efetuados mediante critérios técnicos
durante o ciclo da cultura estival.
Anualmente, nos meses de maio de 2006 e abril de 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011
imediatamente após o cultivo estival de milho ou feijão, foram retiradas em cada unidade
experimental oito amostras simples para compor uma amostra composta nas camadas de 0-5,
5-10 e 10 a 15 cm. Os pontos de amostragem foram referenciados, por meio de uma “malha”,
com dimensões conhecidas, possibilitando a amostragem próxima do mesmo ponto ano a ano.
As amostras foram enviadas para o laboratório de análises da TECSOLO – Guarapuava - PR
onde determinaram-se os teores de matéria orgânica (método Walkley-Black), CTCefetiva
(Ca+Mg+Al, Ca: KCl 1,0 mol L-1; K: Mehlich-1), saturação por bases, pH (CaCl2 0,01).
Os resultados foram submetidos a análises de variância pelo teste F a um nível de
significância de 5% de probabilidade utilizando o programa estatístico Statiscal Analysis
System (SAS, 2002) e, posteriormente, quando apresentaram significância, as médias de efeito
qualitativo foram comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. Para os resultados de
efeito quantitativo realizaram-se estudos de regressão. As análises estatísticas foram feitas
dentro de cada camada, não sendo essa considerada como fator.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O solo da área experimental apresentava em 2006 teores de matéria orgânica uniformes
na camada de 0-5 (Figura 1) e 10-15 cm (Tabela 1). Contudo, na camada 5-10 cm foi
observada heterogeneidade nos teores de MO (Figura 2), isso devido a fatores aleatórios
advindos de cultivos anteriores e não inerentes aos fatores experimentais.
Foi observada interação (p < 0,05) entre doses de N e com/sem pastejo no inverno para
os teores de MO no solo, nos anos de 2007, 2009, 2010 e 2011. Com a implantação do
experimento, que constitui um sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte, nas áreas
com a presença de animais no inverno, em pastejo, a MO do solo apresentou valores
superiores às áreas isoladas dos animais nos anos de 2007, 2009 e 2011 (Figura 1 e 2). O
32
animal no sistema participa como agente reciclador do N. Também, quando sob pastejo,
sugere-se aumento na produção de raízes da forrageira (Souza et al., 2008), visto o maior
perfilhamento de plantas.
APÓS MILHO
60
55
SP = 40,2683-0,112422x + 0,00054963x2
r2 =0,76 P = 0,0003
CP = 41,2267-0,0543111x + 0,000331852x2
r2 =0,90 P = 0,0001
50
SP
CP
Tukey 5% = ns
y = 53,94 ± 0,72
45
40
45
40
SP
CP
35
35
0
0
0
75
150
0
225
60
2008
150
SP = 39,7 ± 0,90
CP = 45,6967 + 0,0226222x-0,00012148x2
r2 = 0,50 P = 0,04
55
Tuke 5% = ns
y = 40,1 ± 0,66
50
MO, g kg-1
75
225
60
55
50
45
45
40
40
SP
CP
35
2009
SP
CP
35
0
0
0
75
150
60
225
0
75
150
60
2010
55
225
2011
55
50
MO, g kg-1
2007
55
50
MO, g kg-1
APÓS FEIJÃO
60
2006
50
45
SP = 58,7578-0,0990956x + 0,000337333x2
r2 =0,61 P = 0,028
45
40
CP = 50,2845 + 0,0479933x-0,000185037x2
r2 =0,51 P = 0,023
40
SP = 46,3
SP
CP
35
35
0
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
CP = 45,1517 + 0,146867x-0,000556741x2
r2 =0,63 P = 0,0033
225
0
75
150
SP
CP
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 1. Teores de matéria orgânica (MO) no sistema de integração feijão/milho-ovinos
de corte em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no
inverno, na camada de solo de 0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e
2011. Guarapuava, PR.
33
Na camada do solo de 5-10 cm (Figura 2) houve comportamento semelhante a 0-5 cm,
com interação (p<0,05) nos anos de 2007, 2010 e 2011 para a MO. Em 2009 os teores de MO
não se ajustaram a modelos de regressão polinomial conforme as crescentes doses de N no
inverno, mas apresentaram maior acúmulo nas áreas com animais em pastejo no inverno.
60
APÓS MILHO
60
55
MO, g kg-1
55
50
50
45
45
35
SP
CP
SP = 39,0083-0,0921111x + 0,000422222x
r2 =0,77 P=0,002
CP = 40,47 + 0,00693333x
r2 =0,51 P = 0,0089
SP
CP
35
0
0
0
75
150
0
225
75
150
225
60
60
2008
MO, g kg-1
2007
2
40
SP = 47,67
CP = 44,56
Tukey 5% = 2,03
40
55
55
50
50
SP
CP
Tukey 5% ns
y = 38,14 ± 0,91
45
2009
SP = 35,2
CP = 40,3
Tukey, 5% = 0,84
SP
CP
45
40
40
35
35
0
0
0
75
150
0
225
75
150
225
60
60
2010
2011
55
SP = 41,2633 + 0,00833333x
r2 = 0,41 P = 0,023
50
50
CP = 41,8757 + 0,0736533x-0,000289778x2
r2 = 0,60 P = 0,041
45
45
55
MO, g kg-1
APÓS FEIJÃO
2006
40
SP =52,7583-0,0309778x
r2 =0,63 P = 0,0011
35
CP = 45,1822 + 0,111251-0,000475704x2
r2 =0,70 P = 0,0012
40
SP
CP
SP
CP
35
0
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 2. Teores de matéria orgânica (MO) no sistema de integração feijão/milho-ovinos
de corte em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no
inverno, na camada de 5-10 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.
34
O animal inserido no sistema de produção agrícola, possibilita aumento na MO do solo
por ser um agente reciclador de nutrientes. Conforme Haynes & Williams (1993), até 90%
dos nutrientes ingeridos pelos animais via pastejo retornam por meio das fezes e urina.
Sugere-se que a maior quantidade de MO advenha da maior produção de raízes, que pode ser
aumentada quando em pastejo (Souza et al., 2008) e sua decomposição na camada de 0-5 cm
(Corazza et al., 1999). Além disso, a deposição de dejetos dos animais promove a ciclagem
dos nutrientes, reduzindo, consequentemente o uso de fertilizantes sintéticos (Russelle et al.,
2007). De forma direta o animal participa na reciclagem dos nutrientes por meio do consumo
das plantas. Parte dos nutrientes ficam momentaneamente imobilizados pelo processo
digestivo e metabólico dos animais e retornam ao solo via excreção de fezes e urina
(Cantarutti et al., 2001).
Os teores de MO no solo foram modificados na camada do solo de 0 a 10 cm pela
presença dos ovinos no inverno, de 10-15 cm apenas no ano de 2007 observaram-se variações
(Tabela 1). Nesse sentido, maior quantidade de matéria orgânica no solo condiciona a
melhorias da estrutura física do solo, modifica a biologia e química, o que justifica a melhor
resposta do milho nessas áreas se comparada às áreas sem pastejo no inverno (Sandini et al.,
2010).
Do ano de 2006 para 2007, houve decréscimo na MO do solo com as doses de N,
possivelmente devido a ter sido destinado o milho para silagem no ano de 2006, extraindo-se,
assim, grande quantidade de biomassa vegetal. Wendling et al. (2005) também verificaram
redução no conteúdo de carbono orgânico total nas áreas cultivadas com milho para silagem,
atribuído à exportação da parte aérea da cultura, que diminui o aporte de material vegetal.
Contudo, a partir de 2007 os teores de MO no solo aumentam e voltam a assumir valores
próximos aos de 2006, nas áreas com pastejo e com uso de N. Observou-se acúmulo de MO a
partir de 2008 (Figura 1) nas áreas com aplicação de N no pasto e com pastejo.
Também Sulc & Tracy (2007) observaram incremento nos teores de MO no solo em
áreas com integração lavoura-pecuária com rotação de milho e soja no verão. Para Tracy &
Zhang (2008), o sistema de integração lavoura-pecuária pode aumentar as concentrações de
carbono orgânico no solo ao longo do tempo devido ao crescimento contínuo de plantas para
exploração vegetal, rotação de culturas, incremento da massa produzida por tempo em
decorrência do pastejo e maior ciclagem de nutrientes.
A decomposição dos materiais vegetais depende principalmente da composição dos
resíduos vegetais, das condições ambientais e dos microorganismos do solo (Swift et al.,
1979). Diferentes doses de fertilizantes nitrogenados alteram também a composição química
35
dos tecidos vegetais além da variação na produtividade. Mesmo que maiores doses de
nitrogênio venham a produzir maiores quantidades de biomassa vegetal no inverno, sua
decomposição pode ser acelerada pela menor relação C/N e o nutriente estar presente na
forma mineral no solo.
Observa-se também, comportamento diferente da MO após feijão em comparação ao
após milho (Figura 1). Os teores de MO no solo, na coleta após cultivo do feijão geralmente
não apresentam diferenças (p < 0,05) entre áreas com e sem pastejo. Já nas coletas após
cultivo do milho observa-se maior incremento de MO nas áreas com integração lavourapecuária. Possivelmente esses teores de MO sejam reflexo do ano anterior. O milho parece
determinar maior acúmulo de MO que a cultura do feijão, o que é esperado devido a maior
relação C/N das gramíneas em relação a leguminosas (Torres et a., 2005).
O efeito do pastejo nos teores de MO no solo parece determinar melhor resposta do
milho em relação ao feijão, o que pode ser atribuído à ciclagem do N no sistema de integração
feijão/milho – ovinos de corte em relação a áreas com aveia e azevém para cobertura. Nesse
sentido, os sistemas agrícolas não se sustentam e a inserção do animal em pastejo determina
aumento da MO no solo, em maior quantidade para milho que para feijão.
O comportamento dos valores da CTC no solo (Figura 3) assemelham-se ao da MO.
Uma vez que, conforme a Figura 3, foi constatado significativo coeficiente de correlação
(0,87) entre as médias dos valores da MO e da CTC pH7,0 e entre MO e CTC efetiva (0,72).
Também Ciotta et al. (2003) verificaram relação entre a CTC efetiva (r2 = 0,84) e a pH 7,0 (r2
= 0,66) com o carbono orgânico em sistema de plantio direto e convencional. Conforme
figura 4, a CTC do solo foi melhor nas áreas com pastejo e com N aplicado na pastagem nos
anos de 2009 e 2011.
36
16
14
CTC (Cmolc dm-3)
12
10
8
6
4
CTC pH 7,0 = 3,07382 + 0,195597x
CTC efetiva = 1,2044 + 0,134788x
2
r2= 0,87 P < 0,001
r2 = 0,72 P < 0,001
0
0
30
40
50
-1
Matéria Orgânica (g kg )
60
Figura 3. Relação entre os valores de matéria orgânica e a CTC pH 7,0 e a CTC efetiva
correspondentes a média de três repetições em sistema de integração feijão/milho –
ovinos de corte no inverno em camadas de solo de 0-5; 5-10; 10-15 cm sob quatro
doses de nitrogênio no anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011. Guarapuava,
PR.
O incremento na quantidade de matéria orgânica do solo resulta no aumento da
capacidade de troca catiônica, favorecendo a presença de H+ no complexo de troca (Williams,
1980) e consequentemente a acidificação do solo. Nesse sentido o pH teve decréscimo com as
crescentes doses de N nos anos 2007, 2010 e 2011 (Figura 5).
Esse comportamento do pH no perfil do solo pode ser caracterizado devido ao efeito
resultante da nitrificação proporcionado pela constante aplicação de fertilizantes amoniacais
(Blevins et al., 1983), através do amônio liberado na decomposição dos resíduos orgânicos em
maior quantidade na superfície. Também ocorre devido ao aumento da concentração
eletrolítica observado em sistema de semeadura direta (Ciotta, 2001) e ao não revolvimento
do solo com uso da semeadura direta, o que acaba por elevar a acidez do solo nas camadas
mais superficiais.
37
CTC, cmolc dm-3
18
APÓS MILHO
18
2006
16
16
14
14
y = 10,9513 + 0,00790667x - 0,0000275556x2
r2 = 0,30
P = 0,035
12
12
SP =13,3
CP =14,0
Tukey 5% = 0,69
10
10
SP
CP
8
0
0
75
150
SP
CP
8
0
0
225
18
75
150
2009
16
16
CTC, cmolc dm-3
225
18
2008
Tukey 5% = ns
y = 10,41 ± 1,01
14
SP = 10,57
CP = 11,56
Tukey 5% = 0,69
14
12
12
10
10
SP
CP
8
0
0
75
150
SP
CP
8
0
0
225
18
16
150
Tukey 5% = ns
y = 11,20 ± 0,69
SP = 10,76 ± 0,69
CP = 10,5733 + 0,00702222x
r2 = 0,53 P = 0,002
14
12
225
2011
16
14
75
18
2010
CTC, cmolc dm-3
2007
APÓS FEIJÃO
12
10
10
SP
CP
8
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
SP
CP
8
0
225
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 4. CTC (pH 7,0) no sistema de integração feijão/milho - ovinos de corte em
função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de 0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011. Guarapuava,
PR.
38
6
APÓS MILHO
6
APÓS FEIJÃO
2006
2007
5
pH
5
Tukey 5% = ns
y = 5,22 ± 0,15
4
SP
CP
3
0
0
75
y = 5,61783 - 0,000962222x
r2 = 0,22
P = 0,0206
4
150
6
SP
CP
3
0
225
0
75
150
6
2008
5
225
2009
pH
5
Tukey 5% ns
y = 5,48 ± 0,21
4
4
SP
CP
3
0
0
75
150
6
Tukey 5% ns
y = 4,81± 0,22
SP
CP
3
0
225
0
75
150
6
2010
225
2011
5
pH
5
SP = 4,48
CP = 4,60
Tukey 5% = 0,10
y = 4,769 - 0,00203556x
r2 = 0,62
P = 0,0001
4
4
SP = 4,49
CP = 4,78
Tukey 5% = 0,14
SP
CP
SP
CP
3
0
3
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 5. Valores de pH CaCl2 no sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 0-5 cm, em diferentes anos. Guarapuava, PR.
39
APÓS MILHO
6
APÓS FEIJÃO
6
2006
5
2007
pH
5
Tukey 5% ns
y = 5,21 ± 0,22
4
SP
CP
3
0
0
75
SP = 5,46
CP = 5,70
Tueky 5% = 0,15
4
150
6
SP
CP
3
0
225
0
75
150
6
2008
5
225
2009
5
pH
SP = 5,43
CP = 5,64
Tukey 5% = 0,17
4
4
SP
CP
3
0
0
75
SP = 5,25
CP = 5,43
Tukey 5% = 0,14
150
6
SP
CP
3
0
225
0
75
150
6
2010
5
225
2011
pH
5
4
SP
CP
3
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
SP = 4,56
CP = 4,89
Tukey 5% = 0,18
4
SP = 4,80
CP = 5,10
Tukey 5% = 0,21
SP
CP
3
0
225
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 6. Valores de pH CaCl2 no sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de 5-10 cm, em diferentes anos. Guarapuava, PR.
Contudo, os maiores teores de MO no solo nas áreas com pastejo, não caracterizaram
maior acidez do solo, do contrário, o pH foi maior nas áreas com pastejo, especialmente na
camada de 5-10 cm entre os anos de 2007 e 2011 (Figura 6). Adicionando esterco fresco de
cavalo, Whalen et al. (2000) observou aumento no pH do solo de 4,8 para 6,0, justificado pelo
40
fornecimento de CaCO3 na dieta desses animais que é excretado no esterco (Eghball, 1999).
Vitosh et al. (1973) também observou aumento no pH após aplicação de esterco de bovinos
em um período de nove anos. Ácidos orgânicos de baixa massa molecular na fração C
orgânico solúvel, são capazes de consumir H+ da solução do solo mediante protonação dos
grupamentos funcionais, refletindo potencial efetivo em minimizar a acides do solo (Franchini
et al., 1999; Franchini et al., 2003).
A presença do animal pode interferir na dinâmica do calcário no solo (Amaral, 2002). A
deposição de fezes e urina dos animais em pastejo, ao proporcionar aumento da atividade da
meso e macrofauna determina a formação de bioporos que favorecem a descida do calcário
(Edwards et al., 1988) o que diminui a acidez nas camadas mais profundas.
Os valores de saturação por bases também tiveram comportamento semelhante ao
observado com MO do solo, com maiores valores nas áreas com pastejo, especialmente nos
anos de 2007, 2009 e 2011 nas camadas de 0-5 e 5-10 cm (Figura 7). Na camada 0-5 cm a
saturação por bases apresentou diminuição com crescentes doses de N no inverno, o que pode
ser atribuído à movimentação de K no perfil do solo. Uma vez que, na camada 5-10 cm os
valores de saturação por bases aumentam com a dose de N. Comportamento semelhante ao
encontrado com o K nesse solo. Também os maiores valores de saturação por bases, nas áreas
com animais em pastejo no inverno podem estar relacionados aos maiores teores de Ca
encontrados no solo. Verifica-se, nos anos de 2009 e 2011, maior teor de MO (Figura 1) na
camada 0-5 para áreas com pastejo no inverno, consequentemente tem-se mesmo
comportamento para a CTC (Figura 4), o que influencia na menor saturação por bases das
áreas sem pastejo se comparado às com pastejo no inverno (Figura 7).
Nessas condições a correção do solo pode ser menos necessária quando com a presença
do animal no sistema, necessitando de pesquisas que envolvam as relações a um nível mais
especifico no solo, caracterizando o ciclo nos nutrientes minerais no solo, a participação da
microbiota, entre outros, a presença do animal, uma vez que são propriedades emergentes a
serem estudas e respondidas.
Um dos paradigmas tidos por produtores rurais quanto à adoção dos sistemas de
integração lavoura-pecuária é justamente a possibilidade de retirada de nutrientes do sistema
ou da diminuição do resíduo vegetal pós pastejo de inverno pelos animas, além de questões
relacionadas à física do solo. Observa-se, no entanto, que os teores de matéria orgânica e
atributos químicos de solos relacionados a isso, não são afetados pelo pastejo no inverno
quando se faz o manejo correto da pastagem (taxa de lotação) e/ou mantém-se o animal na
área para que não ocorra a exportação de nutrientes via fezes e urina para outras áreas.
41
SATURAÇÃO POR BASES, %
75
APÓS MILHO
70
70
65
65
60
60
55
SP = 62,3
CP = 62,5
Tukey 5% = 6,09
50
SP
CP
45
0
0
75
150
SATURAÇÃO POR BASES, %
55
SP = 62,2692 + 0,0572778x - 0,000210222x2
r2 =0,55 P = 0,0228
50
CP = 67,3955 + 0,0484511x - 0,000287259x2
r2 = 0,62 P = 0,0162
45
0
0
225
75
2007
SP
CP
150
225
75
75
2009
2008
70
70
SP = 52,3238 - 0,0937267x + 0,000311259x2
65
65
r2 = 0,86 P = 0,001
60
60
CP = 53,8193 + 0,0276578x - 0,000278815x2
r2 = 0,53 P = 0,04
55
55
SP = 60,9 ± 2,45
CP = 61,0647 + 0,0509733x - 0,000262815x2
r2 = 0,50 P = 0,0279
50
45
0
0
75
SP
CP
50
SP
CP
150
45
0
0
225
75
150
225
75
75
SATURAÇÃO POR BASES, %
APÓS FEIJÃO
75
2006
2010
70
y = 60,5093-0,0136089x - 0,000126222x
r2 = 0,50 P = 0,04
65
SP = 59,289-0,0518356x
r2 = 0,70 P = 0,001
65
60
60
55
55
50
2011
70
2
CP = 58,98 ± 6,3
50
SP
CP
SP
CP
45
0
45
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 7. Saturação por bases no sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte em
função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 0-5 cm, em diferentes anos. Guarapuava, PR.
42
APÓS MILHO
SATURAÇÃO POR BASES, %
75
75
2007
70
70
65
65
60
60
55
SP = 59,37
CP =61,50
Tukey 5% = 4,2
50
SP
CP
45
0
0
75
APÓS FEIJÃO
2006
75
150
55
SP = 62,508 + 0,0163067x
r2 = 0,69 P = 0,05
50
CP = 62,2105 + 0,10727x - 0,00035037x2
r2 = 0,80 P = 0,04
45
0
225 75
0
75
150
SATURAÇÃO POR BASES, %
70
65
65
60
60
SP
CP
50
75
SP
CP
45
0
45
0
0
SP = 54,06 ± 4,90
CP = 54,6133 + 0,0402222x
r2 = 0,51 P = 0,008
55
SP = 60,54 ± 5,63
CP = 51,9822 + 0,148296x - 0,000482519x2
r2 = 0,71 p = 0,001
50
150
0
225
75
75
150
225
75
2011
2010
SATURAÇÃO POR BASES, %
225
2009
2008
70
55
SP
CP
70
SP = 54,7
CP = 61,8
Tukey 5% = 4,1
70
Tukey 5% ns
y = 59,7 ± 6,63
65
65
60
60
55
55
50
50
SP
CP
45
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
SP
CP
45
0
225
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 8. Saturação por bases no sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte em
função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de 5-10 cm, em diferentes anos. Guarapuava, PR.
Na camada de 10-15 cm a evolução dos atributos químicos do solo analisados nesse
trabalho seguem comportamento semelhante ao encontrado nas áreas 5-10 cm, porém com
menor variação entre tratamentos (Tabela 1).
43
Tabela 1. Teores de matéria orgânica, saturação por bases, pH e CTC no sistema de
integração feijão/milho – ovinos de corte em função de doses de nitrogênio e a
utilização ou não do pastejo no inverno, na camada de 10 - 15 cm, em diferentes
anos. Guarapuava, PR.
Matéria orgânica (g kg-1), 10–15cm
2006ns
y = 45,68 ± 2,60
SP = 36,273 - 0,10502x + 0,000524x2
r2 = 0,81
P = 0,0001
2007*
CP = 39,530 + 0,01106x
r2 = 0,45
P = 0,0159
ns
2008
y = 35,51 ± 2,26
2009 ns y = 34,63 ± 1,26
2010 ns y = 44,96 ± 2,62
2011 ns y = 40,68 ± 2,58
Saturação por bases (%), 10–15cm
ns
2006
y = 61,83 ± 4,85
y = 60,1217 + 0,0305111x
SP = 61,2
2007ns
tukey 5%= 3,51
2
r = 0,50 P = 0,0096
CP = 65,9
2008 ns y = 61,15 ± 4,07
SP = 54,35 ± 5,44
2009 ns CP = 54,6453 + 0,127404x r2 = 0,50
P=0,04
0,000438519x2
2010 ns y = 53,33 ± 8,37
2011 ns y = 60,92 ± 5,55
pH, 10–15cm
2006ns y = 5,25 ± 0,18
y = 5,39933 + 0,00118x
SP = 5,43
2007ns
tukey 5%= 0,14
r2 = 0,30
P = 0,0136
CP = 5,63
2008 ns y = 5,62 ± 0,15
2009 ns y = 5,53 ± 0,21
y = 4,43058 + 0,00877444x - 0,0000341481x2
2010
r2 = 0,27
P = 0,02
2011
y = 4,89 ± 0,22
CTC
5-10 cm
10-15 cm
ns
2006
12,83 ± 0,71
12,37 ± 0,77
2007 ns 10,68 ± 0,60
10,28 ± 0,58
ns
2008
10,31 ± 0,62
10,26 ± 0,85
2009 ns 10,26 ± 0,38
9,75 ± 0,53
10,19
2010
10,62 ± 0,72
Tukey 5% = 1,05
11,28
2011 ns 10,17 ± 0,71
9,68 ± 0,92
ns
Interação dose de nitrogênio e pastejo não significativa a 5% de probabilidade.
*Interação dose de nitrogênio e pastejo significativa a 5% de probabilidade.
SP = Sem pastejo.
CP = Com pastejo.
44
CONCLUSÕES
1. Áreas com integração feijão/milho-ovinos de corte e com aplicação de N no pasto
possibilitam aumento nos teores de matéria orgânica no solo, se comparadas a áreas sem
pastejo utilizadas apenas como cobertura do solo.
2. O pH do solo decresce com crescentes doses N aplicadas no pasto. Em áreas com
pastejo o pH do solo é maior que áreas sem pastejo.
3. Na integração feijão/milho-ovinos de corte, mediante a inclusão de pastagens e
animais no esquema de rotação de culturas no sistema de plantio direto, constituí-se em um
fator beneficiador das características químicas do solo.
LITERATURA CITADA
ACOSTA-MARTI´NEZ. V.; ZOBECK, T.M.; ALLEN, V. Soil Microbial, Chemical and
Physical Properties in Continuous Cotton and Integrated Crop–Livestock Systems. Soil
Sci. Soc. of America, v.68, p.1875–1884, 2004.
ALLEN, V.G.; BAKER, M.T.; SEGARRA, E.; BROWN, C.P. Integrated irrigated crop–
livestock systems in dry climates. Agron. J. v.99, p.346–360, 2007.
AMARAL, A.S. Mecanismos de correção da acidez do solo no sistema plantio direto com
aplicação de água na superfície. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do
Sul, 2002. 107p. (Tese de Doutorado)
ASSMANN, T.S. RONZELLI JR, P. ; MORAES, A.; ASSMANN, A.L.; KOEHLER, H.S &
SANDINI, I.E. Rendimento de milho em área de integração lavoura-pecuária sob o
sistema plantio direto, em presença e ausência de trevo branco, pastejo e nitrogênio. R.
Bras. Ci. Solo, 27:675-683, 2003.
BALBINOT JUNIOR, MORAES, A.; VEIGA, M.; PELISSARI, A. & DIECKOW, J.
Integração lavoura-pecuária: intensificação de uso de áreas agrícolas. Ciênc. Rural,
39:1925:1933, 2009.
BAYER, C. & MIELNICZUK, J. Nitrogênio total de um solo submetido a diferentes métodos
de preparo e sistemas de cultura. R. Bras. Ci. Solo, 21:235-239, 1997.
BAYER, C. Características químicas do solo, nutrição e rendimento do milho afetados por
métodos de preparo e sistemas de culturas. Porto Alegre, Universidade Federaldo Rio
Grande do Sul, 1992. 172p. (Tese de Mestrado)
BAYER, C. & BERTOL, I. Características químicas de um cambissolo húmico afetadas por
sistemas de preparo, com ênfase à matéria orgânica. R. Bras. Ci. Solo, 23:687-694, 1999.
BLEVINS, R.L.; THOMAS, G.W.; SMITH, M.S.; FRYE, W.W. & CORNELIUS, P.L.
Changes in soils properties after 10 years continuous non-tilled and conventionally tilled
corn. Soil Till. Res., 3:135-146, 1983.
CANTARUTTI, R.B.; NASCIMENTO Jr., D. & COSTA, O.V. Impacto animal sobre o solo:
compactação e reciclagem de nutrientes. In: MATTOS, W.R.S., ed.. A produção animal na
visão dos brasileiros. Piracicaba, FEALQ, 2001. p.826-837.
45
CAVALCANTE, E.G.S.; ALVES, M.C.; PEREIRA, G.T. & SOUZA, Z.M. de. Variabilidade
espacial de MO, P, K e CTC do solo sob diferentes usos e manejos. Ciênc. Rural, 37:394400, 2007.
CIOTTA, M.N. Componentes químicos do solo influenciados por sistemas de preparo e
modos de calagem em experimento de longa duração. Lages, Universidade do Estado de
Santa Catarina, 2001. 102p. (Tese de Mestrado)
CIOTTA, M.N.; BAYER, C.; FONTOURA, S.M.V.; ERNANI, P.R. & ALBUQUERQUE,
J.A. Matéria orgânica e o aumento da capacidade de troca de cátions em solo com argila
de atividade baixa sob plantio direto. Ciênc. Rural, 33:1161-1164, 2003.
CONCEIÇÃO, P.C.; AMADO, T.J.C.; MIELNICZUK, J. & SPAGNOLLO, E. Qualidade do
solo em sistemas de manejo avaliada pela dinâmica da matéria orgânica e atributos
relacionados. R. Bras. Ci. Solo, 29:777-788, 2005.
CORAZZA, E.J.; SILVA, J.E.; RESCK, D.V.S. & GOMES, A.C. Comportamento de
diferentes sistemas de manejo como fonte ou depósito de carbono em relação à vegetação
de cerrado. R. Bras. Ci. Solo, 23:425-432, 1999.
D’ANDRÉA, A.F.; SILVA, M.L.N.; CURI, N. & GUILHERME,L.R.G. Estoque de carbono
e nitrogênio e formas de nitrogênio mineral em um solo submetido a diferentes sistemas
de manejo. Pesq. Agropec. Bras., 39:179-186, 2004.
EDWARDS, W.M.; NORTON, L.D. & REDMOND, C.E. Characterizing macropores that
affect infiltration into nontilled soil. Soil Sci. Soc. Am. J., 52:483-487, 1988.
EGHBALL, B. Liming effects of beef cattle feedlot manure or compost. Comm. Soil Sci.
Plant. Anal., 30:2563-2570, 1999.
ENTZ, M.H. ; BARON, V.S. ; CARR, P.M. ; MEYER, D.W. ; SMITH JR., R.S, &
MCCAUGHEY, W.P. Potential of forages to diversify cropping systems in the Northern
Great Plains. Agron. J., 94:240-250, 2002.
EMBRAPA. Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília: Embrapa, 1999. 412p.
FRANCHINI, J.C.; MIYAZAWA, M.; PAVAN, M.A.; MALAVOLTA, E. Dinâmica de íons
em solo ácido lixiviado com extratos de resíduos de adubos verdes e solução puras de
ácidos orgânicos. Pesq. Agropec. Bras., v.34, p.2267-2276, 1999.
FRANCHINI, J.C.; HOFFMANN-CAMPO, C.B.; TORRES, E.; MIYAZAWA, M.; PAVAN,
M.A. Organic composition of green manure during growth and its effects on cation
mobilization in an acid Oxisol. Comm. Soil Sci. Plant., v.34, p.2045-2058, 2003.
FRANZLUEBBER, A.J.; STUEDEMANN, J.A. Early Response of Soil Organic Fractions to
Tillage and Integrated Crop–Livestock Production. Soil Sci. Soc. Am. J. v.72, p.613-625,
2008.
FLORES, J.P.C.; CASSOL, L.C.; ANGHINONI, I & CARVALHO, P.C.F. Atributos
químicos do solo em função da aplicação superficial de calcário em sistema de integração
lavoura-pecuária submetido a pressões de pastejo em plantio direto. R. Bras. Ci. Solo,
32:2385-2396, 2008.
HUE, N.V. & AMIEN, I. Aluminum detoxification with green manures. Comm. Soil Sci.
Plant. Anal., 20:1499-1511, 1989.
IAPAR.
Instituto
Agronômico
do
Paraná,
[2007].
Disponível
http://www.iapar.br/modules/canteudo.htm> Acesso em: 08/11/2008.
em:
46
LOVATO, T.; MIELNICZUK, J.; BAYER, C. & VEZZANI, F. Adição de carbono e
nitrogênio e sua relação com os estoques no solo e o rendimento do milho em sistemas de
manejo. R. Bras. Ci. Solo, 28:175-187, 2004.
MAAK, R. Geografia física do estado do Paraná. Curitiba: Banco de Desenvolvimento do
Paraná, 1968. 350p.
NICOLOSO, R.S. Dinâmica da matéria orgânica do solo em áreas de integração lavourapecuária sob sistema plantio direto. Universidade Federal de Santa Maria, 2005. 149f.
(Dissertação DE Mestrado em Ciência do Solo).
NICOLOSO, R.S.; LOVATO, T.; AMADO, T.J.C.; BAYER, C. & LANZANOVA, M.E.
Balanço de carbono orgânico no solo sob integração lavoura-pecuária no sul do Brasil. R.
Bras. Ci. Solo, 32:2425-2433, 2008.
RAIJ, B.V. Fertilidade do solo e adubação. Piracicaba, Ceres/Potafos, 1991. 343p.
RUSSELLE, M.P.; ENTZ, M.H.; FRANZLUEBBERS, A.J. Reconsidering integrated v
systems in North America. Agron. J., v.99, p.325–334, 2007.
SANDINI, I.E.; MORAES, A.; PELISSARI, A.; NEUMANN, M.; FALBO, M.K.;
NOVAKOWISKI, J.H. Efeito residual do nitrogênio na cultura do milho no sistema de
produção integração lavoura-pecuária. Ci. Rural, v.41, p.1315-1322, 2011.
SILVA, J.C.P.M.; MOTTA, A.C.V.; PAULETTI, V.; FAVARETTO, N.; BARCELLOS, M.
OLIVEIRA, A.S.; VELOSO, C.M. & SILVA, L.F.C.; Esterco líquido de bovinos leiteiros
combinado com adubação mineral sobre atributos químicos de um latossolo bruno. R.
Bras. Ci. Solo, 32:2563-2572, 2008.
SOARES, A.B. & RESTLE, J. Produção animal e qualidade de forragem de pastagem de
triticale e azevém submetida a doses de adubação nitrogenada. R. Bras. Zootecnia, 31:908917, 2002.
SOUZA, E.D. de.; COSTA, S.E.V.G. de A.; LIMA, C.V.S. de.; ANGHINONI, I.; MEURER,
E.J. & CARVALHO, P.C.F. Carbono orgânico e fósforo microbiano em sistema de
integração agricultura-pecuária submetido a diferentes intensidades de pastejo em plantio
direto. R. Bras. Ci. Solo, 32:1273-1282, 2008.
SOUZA, Z.M. & ALVES, M.C. Propriedades químicas de um Latossolo Vermelho distrófico
de cerrado sob diferentes usos e manejos. R. Bras. Ci. Solo, 27:133-139, 2003.
SAS INSTITUTE. SAS: User’s guide: statistics. Version 8.2. 6 ed. Cary: SAS Institute Inc.,
2002.
SULK, R.M.; TRACY, B.F. Integrated Crop–Livestock Systems in the U.S. Corn Belt.
Agron. J., v.99, p.335-345, 2007.
SWIFT, M.J.; HEAL, O.W. & ANDERSON, J.M. Decomposition in terrestrial ecosystems.
University of California Press, Berkeley, California, USA, 1979.
TEDESCO, M.J.; GIANELLO, C.; BISSANI, C.A.; BOHNEN, H. & VOLKWEISS, S.J.
Análise de solo, plantas e outros materiais, Porto Alegre, Departamento de Solos, UFRGS,
174p. 1995.
TORRES, J.L..R.; PEREIRA, M.G.; ANDRIOLI, I.; POLIDORO, J.C.; FABIAN, A.J.
Decomposição e liberação de nitrogênio de resíduos culturais de platnas de cobertura em
um solo de cerrado. R. Bras. Ci. Solo, v.29, p.609-618, 2005.
47
TRACY, B.F.; ZHANG, Y. Soil compaction, corn yield response, and soil nutrient pool
dynamics within an integrated croplivestock system in Illinois. Crop Sci. 48:1211-1218,
2008.
VITOSH, M.L.; DAVIS, J.F. & KNEZEK, B.D. Long-term effects of manure, fertilizer, and
plow depth on chemical properties of soils and nutrient movement in a monoculture corn
system. J. Environ. Quality., 2:296-299, 1973.
WHALEN, J.K.; CHANG, C.; CLAYTON, G.W. & CAREFOOT, J.P. Cattle manure
amendments can increase the pH of acid soils. Soil Sci. Soc. Am. J, 64:962-966, 2000.
WENDLING, B.; JUCKSCH, I.; MENDONÇA, E.S.; NEVES, J.C.L. Carbono orgânico e
estabilidade de agregados de um Latossolo Vermelho sob diferentes manejos. Pesq.
agropec. bras. v.40, p.487-494, 2005.
WILLIAMS, C.H. Soil acidification under clover. Aust. J. Exp. Agric., 20:561-567, 1980.
48
3. CAPÍTULO II
POTÁSSIO, CÁLCIO, MAGNÉSIO, FÓSFORO E ACIDEZ POTENCIAL NO SOLO
EM SISTEMA DE INTEGRAÇÃO FEIJÃO/MILHO-OVINOS DE CORTE
SUBMETIDO A ADUBAÇÃO NITROGENADA
POTASSIUM, CALCIUM, MAGNESIUM, PHOSPHORUS AND POTENTIAL
ACIDITY IN ITEGRATION BEAN/CORN–MEAT SHEEP SYSTEM SUBJECTED
TO NITROGEN FERTILIZATION AND GRAZING
RESUMO
Objetivou-se avaliar os efeitos do pastejo de ovinos e de doses crescentes de
adubação nitrogenada em azevém comum + aveia no inverno sobre as concentrações de K,
Ca, Mg, P e H+Al no sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte, com rotação feijão
e milho no verão durante os anos de 2006 a 2011. Os tratamentos constaram de 75, 150 e 225
kg ha-1 de N e a testemunha sem nitrogênio, com e sem pastejo por ovinos em pastagem de
Lolium multiflorum Lam e Avena ssp. As concentrações de K, Ca, Mg, P e H+Al foram
avaliadas nas camadas do solo de 0-5; 5-10; e 10-15 cm. O delineamento experimental foi o
de blocos ao acaso em esquema fatorial com parcelas subdivididas, com três repetições. Os
teores de K e Ca tiveram influência da dose de N aplicada na pastagem de inverno em alguns
anos de avaliação, sendo maiores quando com pastejo, se comparados a áreas sem pastejo e
com N. O K apresentou maior movimentação no perfil do solo nas áreas com pastejo no
inverno, da superfície para subsuperfície. Verifica-se que não ocorre remoção ou perdas de K,
Ca, Mg e P do solo pelo animal, fato que confirma a possibilidade de utilização do animal nas
áreas de lavoura no que tange a atributos químicos desejáveis.
Palavras-chave: ciclagem de nutrientes, fertilidade do solo, rotação de culturas.
ABSTRACT
The aim of this study was to evaluate the effects of sheep grazing and increasing
rates of nitrogen fertilization on oats + ryegrass at winter on the soil K, Ca, Mg, P and H+Al
concentrations in a crop-livestock system with beans and corn crop succession during summer
after six years (2006 - 2011) of the experiment establishment. Treatments consisted of
different nitrogen levels (0, 75, 150 and 225 kg ha-1) with and without sheep grazing Lolium
multiflorum Lam and Avena spp. Soil chemical traits were evaluated at depths of 0-5, 5-10,
and 10-15 cm. The experiment was laid out as random block design in a split-plot scheme
with three replications. Soil K content were higher at the superficial soil layer and at the
treatment with 150 kg ha-1 N and remained high along the four years of assessment. The K
and Ca had influence of N applied in winter pastures in some years of evaluation, and were
higher in N and grazing, compared to ungrazed areas and N. The K showed greater movement
in the soil profile in areas with grazing in winter, the surface to subsurface. There were no
nutrient (K, Ca, Mg and P) losses or extraction when under grazing, fact that confirms the
possibility of using animals in the crop-livestock areas without affecting its chemical traits.
49
Key words: crop rotation, nutrient cycling, soil fertility
INTRODUÇÃO
A integração entre lavoura-pecuária traz efeitos benéficos como otimização da
produtividade da propriedade, melhoria na qualidade do solo ao longo do tempo (ENTZ et al.,
2002) e a presença do animal geralmente melhora o retorno do nutriente no processo de
ciclagem (CARVALHO et al., 2006). Na região Sul do Brasil, o cultivo de aveia e azevém
(CRUSCIOL et al., 2005), tem como objetivo a proteção e conservação do solo, além da
produção de material vegetal em quantidades suficientes para o plantio direto das culturas de
verão. Aveia e azevém podem ser utilizadas como fonte de alimento para ruminantes
(principalmente bovinos e ovinos) em pastejo, como fonte alternativa de renda ao produtor
durante o inverno (BALBINOT JR. et al., 2008) e participação direta e indireta do animal na
ciclagem de nutrientes (CANTARUTTI et al., 2001) em sistema de integração lavourapecuária (ILP).
A dinâmica do nutriente no solo é influenciada pelo manejo (DORAN, 2002) e é de
grande importância a avaliação do sistema de produção em longo prazo, para verificar a
sustentabilidade do sistema. A rotação de culturas e a presença do animal em sistemas de
integração lavoura pecuária podem influenciar nas características químicas, físicas e
biológicas do solo, são desejáveis a um bom desenvolvimento de plantas e à preservação da
biodiversidade, o que traz equilíbrio ao ecossistema produtivo. Tais fatores proporcionam a
redução de insumos externos (fertilizantes e produtos químicos) e tornam o sistema de
produção mais eficiente. No que se refere à ciclagem de nutrientes, o animal tem ativa
participação ao retornar os nutrientes à pastagem via fezes e urina (HAYNES & WILLIAMS,
1993), o que pode representar até 90% do ingerido. Nutrientes que podem estar mais
facilmente disponíveis à planta se comparados ao processo de decomposição da matéria
vegetal sem passar pelo trato digestivo do ruminante.
Entre os atributos químicos observa-se que a presença do animal caracteriza variação
nos teores de K (FERREIRA et al., 2009), P, Ca e Mg (FLORES et al., 2008) bem como pode
interferir na condição de acidez potencial do solo através da liberação de ácidos orgânicos
(FRANCHINI et al., 2000) na decomposição dos resíduos animais, como fezes. Nesse
sentido, são escassos os trabalhos que caracterizam os atributos químicos do solo em sistemas
50
de integração lavoura-pecuária, quando existe a presença do animal em pastejo e em longo
prazo.
Objetivou-se avaliar a evolução no tempo e no perfil do solo de K, Ca e H+Al do
solo em um sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte durante quatro anos após seu
estabelecimento em função de doses de nitrogênio na pastagem de inverno, com e sem pastejo
e rotação de milho e feijão no verão.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi iniciado em junho de 2006 no Campus CEDETEG da
Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO) em Guarapuava, PR, com latitude a
25 º 33 ’ S, longitude de 51 º 29 ’ Oeste e de 1 095 m. O solo é classificado como associação
Latossolo Bruno álico relevo suave ondulado, substrato de rochas basálticas (EMBRAPA,
2006) de textura argilosa (0,624 kg kg-1 de argila, 0,311 kg kg-1 de silte e 0,080 kg kg-1 de
areia). O solo vinha sendo cultivado no sistema de plantio direto a oito anos e no verão
anterior (2005/2006) com produção de milho para silagem após pousio no inverno de 2005. O
clima, segundo a classificação de KÖPPEN, é do tipo Cfb (MAAK, 1968). A precipitação
anual varia de 1 400 a 1 800 mm e os meses de abril e maio são os mais secos (IAPAR,
2007).
Antes da implantação do sistema de integração em abril de 2006, a área experimental
vinha sendo utilizada com sistema de plantio direto e no verão anterior (2005/2006) com
produção de milho para silagem após pousio no inverno. A partir de 2006, a área vem sendo
utilizada com cultivo de aveia branca (Avena sativa), aveia preta comum (Avena strigosa) e
Azevém comum (Lolium multiflorum) no inverno e rotação de milho e feijão no período
estival.
Trata-se de um experimento no delineamento de blocos ao acaso em parcela
subdividida, com três repetições. Nas parcelas principais foram alocados os níveis de
nitrogênio 0, 75, 150 e 225 kg ha-1 (ureia com 45% de nitrogênio) e nas subparcelas o fator
com e sem pastejo. Em cada parcela principal foi isolada do pastejo uma área de 96 m2 e o
restante pastejado com ovinos da raça Ile de France em lotação contínua com taxa de lotação
variável e mantida a altura média do dossel de plantas em 14 cm.
A semeadura das culturas de inverno foi feita em sistema de plantio direto com
espaçamento de 17 cm. Nessas culturas foram utilizados, na adubação de base 60 kg ha-1 P2O5
51
e 60 kg ha-1 de K2O em cobertura e quantidade de N aplicado em função dos tratamentos
descritos acima.
Cerca de 20 a 30 dias antes da semeadura do milho ou feijão (conforme ano de
cultivo) os animais eram retirados da área, com posterior dessecação da pastagem utilizando
2,5 l ha-1 de glifosate. Após esse período era feita a semeadura do milho (Zea mays) e feijão
(Phaseolus vulgaris) em rotação. Para o milho, a adubação do P e o K foram aplicados a
lanço, antes da semeadura, nas dosagens de 100 kg ha-1 de P2O5 e 100 kg ha-1 de K2O, sendo
as fontes o supertriplo e o cloreto de K, respectivamente. O nitrogênio foi aplicado todo a
lanço, após a emergência da cultura, na quantidade de 150 kg ha-1. A fonte utilizada foi a
ureia (45% de N).
Para o feijão a fertilização era realizada com 100 kg ha-1 de P2O5, sendo a fonte o
superfosfatotriplo como fonte de P e 190 kg ha-1 de K2O sendo a fonte o cloreto de K. O
nitrogênio foi aplicado na dosagem de 120 kg ha-1 e o controle das plantas daninhas, pragas e
doenças foram efetuados durante todo o ciclo da cultura estival.
Anualmente, nos meses de maio de 2006 e abril de 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011
imediatamente após o cultivo estival de milho ou feijão, foram retiradas em cada unidade
experimental oito amostras simples para compor uma amostra composta nas camadas de 0-5,
5-10 e 10 a 15 cm. Os pontos de amostragem foram referenciados, por meio de uma “malha”,
com dimensões conhecidas, possibilitando a amostragem próxima do mesmo ponto ano a ano.
As amostras foram enviadas para o laboratorio de análises da
TECSOLO –
Guarapuava - PR onde foram determinados os teores de K, Ca, Mg, P e H + Al. O K e P foi
extraído com a solução de Mehlich e determinado no fotômetro de chama; o Ca+Mg+Al, Ca
foram extraídos com KCl 1 mol L-1.
Os resultados foram submetidos a analises de variância pelo teste F a um nível de
significância de 5% de probabilidade, utilizando o pacote estatístico Statiscal Analysis System
(SAS, 2002) e, posteriormente, quando apresentaram significância, as médias de efeito
qualitativo foram comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. Para os resultados de
efeito quantitativo realizaram-se estudos de regressão.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na implantação do experimento de integração feijão/milho – ovinos de corte em
2006 (Figuras 1 a 3), os teores de K estiveram mais concentrados na superfície do solo (0-5
cm de profundidade), mantendo esse comportamento no período de avaliação de seis anos.
52
Efeito caracterizado pelo sistema de plantio direto, onde os nutrientes tendem a se concentrar,
especialmente na camada de solo de 0 a 10 cm (SOUZA & ALVES, 2003; CAVALCANTE
et al., 2007; ZANÃO JUNIOR et al., 2010).
Foi observada interação doses de N e com/sem pastejo no inverno para os teores de
K no solo apenas no ano de 2011 nas camadas de 0-5 (Figura 1) e 5-10 cm (Figura 2). Esses
teores decresceram com as crescentes doses de N aplicadas na pastagem, quando com pastejo
no inverno. Para os outros anos observa-se migração do K das camadas superficiais para
camadas mais profundas no solo, especialmente nas áreas com pastejo no inverno.
Verifica-se o comportamento do K no solo no ano de 2010, onde na camada 0-5 cm
os teores de K foram menores nas áreas com pastejo, e passam a apresentar comportamento
contrário na camada de 10-15 cm (Figura 3). Ainda, considerando que nos anos anteriores e
nessas áreas com pastejo, o K era superior às áreas sem pastejo.
O fato de maiores doses de N terem conduzido a um menor acúmulo de K no solo se
deve possivelmente à maior carga animal na condição de maior fertilização da pastagem (225
kg ha-1 de N) atrelada ao maior rendimento de grãos no verão, considerando o efeito residual
do N aplicado no inverno para a cultura de verão como ao encontrado por ANDREOLLA
(2010) neste mesmo trabalho, como também observado por ASSMANN et al. (2003) em
experimento similar. FERREIRA et al. (2009) avaliaram a concentração de K em um sistema
de integração lavoura-pecuária em diferentes intensidades de pastejo na pastagem de aveia
preta + azevém. Na avaliação, observaram menores concentrações de K na altura de manejo
da pastagem de 10 cm a qual possuía maior carga animal. Tal resultado é atribuído a possíveis
perdas, uma vez que o K, que retorna em torno de 90 % via urina do que é ingerido pelo
animal (WILKINSON & LOWREY, 1973) e estando na forma iônica, será mais facilmente
absorvido pela planta (HAYNES & WILLIAMS, 1993) como também mais propenso a
perdas por lixiviação ou erosão, devido ao K, nessas condições, ser solúvel em água
(DAVIES et al., 1962).
Contudo, não se observaram drásticas reduções nas concentrações de K no solo na
camada 0-15 cm a ponto de serem prejudiciais ao desenvolvimento das culturas, considerando
a coleta feita após colheita da cultura de verão. A lixiviação de K em pastagem é normalmente
baixa, conforme salienta KAYSER & ISSELSTEIN (2005), mas altos teores de K disponíveis
no solo e alta entrada de K via fertilizante ou urina levam a incrementos de perdas.
53
330
APÓS MILHO
K, mg kg-1
300
330
2006
270
270
240
240
210
210
180
180
150
150
120
120
SP = 172,90
CP = 210,92
Tukey 5% = 72,06
90
60
60
0
0
75
150
225
0
75
150
225
330
330
300
300
2008
SP = 122,17
CP = 97,17
Tukey 5% = 16,53
240
210
SP = 176,80
CP = 166,07
Tukey 5% = ns
270
270
K, mg kg-1
2007
SP = 159,57
CP = 214,5
Tukey 5% = 25,39
90
0
2009
240
210
180
180
150
150
120
120
90
90
60
60
0
0
0
75
150
0
225
75
150
330
330
300
SP = 190,45
CP = 114,72
Tukey 5% = 30,05
270
K, mg kg-1
APÓS FEIJÃO
300
2010
225
2011
300
270
240
240
210
210
180
180
150
150
120
120
90
90
60
60
SP = 325,52 - 0,3397x
r2 = 0,90 P = 0,005
CP = 287,30
Tukey 5% = ns
0
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 1. Teores de K no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de 0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011. Guarapuava,
PR.
54
APÓS MILHO
330
300
300
270
K, mg kg-1
SP = 87,10
CP = 95,85
Tukey 5% = ns
210
210
y = 78,52 + 0,2496x
180
180
150
150
120
120
90
90
60
60
0
2007
r2 = 0,85 P = 0,0115
0
0
75
150
330
225
270
210
75
150
225
2009
300
270
SP = 90,18
CP = 86,35
Tukey 5% = ns
240
0
330
2008
300
K, mg kg-1
240
SP = 159,57
CP = 214,5
Tukey 5% = ns
270
240
240
SP = 121,87
CP = 107,57
Tukey 5% = ns
210
180
180
150
150
120
120
90
90
60
60
0
0
0
75
150
0
225
330
75
150
330
300
SP = 115,92
CP = 104,57
Tukey 5% = ns
270
240
K, mg kg-1
APÓS FEIJÃO
330
2006
2011
300
2010
225
270
240
210
210
180
180
150
150
120
120
90
90
60
60
0
SP = 216,12
CP = 221,39 - 0,6101x + 0,0021x2
r2 = 0,90 P = 0,041
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 2. Teores de K no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 5-10 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.
55
330
APÓS MILHO
330
2006
300
K, mg kg-1
240
240
SP = 75,40
CP = 89,70
Tukey 5% = ns
210
y = 50,895-0,0624x + 0,00104x2
r2 = 0,82 P = 0,023
210
180
180
150
150
120
120
90
90
60
60
0
0
0
75
150
0
225
75
150
330
330
2008
300
270
210
225
2009
300
270
SP = 73,45
CP = 54,27
Tukey 5% = 12,37
240
K, mg kg-1
2007
SP = 64,35
CP = 64,35
Tukey 5% = ns
270
270
240
SP = 79,40
CP = 79,62
Tukey 5% = ns
210
180
180
150
150
120
120
90
90
60
60
0
0
0
75
150
225
0
75
150
330
330
300
SP = 117,97
CP = 168,35
Tukey 5% = 44,78
270
240
K, mg kg-1
APÓS FEIJÃO
300
2010
2011
300
SP = 162,82
CP = 156,32
Tukey 5% = ns
270
240
210
210
180
180
150
150
120
120
90
90
60
60
225
y = 170,075 - 0,5373x + 0,0021x2
r2 = 0,60 P = 0,032
0
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
Figura 3. Teores de K no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de 10-15 cm de profundidade, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e
2011. Guarapuava, PR.
Houve influência do pastejo por ovinos na concentração de K no solo (Figura 1). Na
implantação do experimento o K está superior nas áreas com pastejo se comparado às áreas
sem pastejo. Já nos anos seguintes observou-se inversão nas concentrações de K no solo,
56
sendo superiores os teores de K nas áreas sem pastejo no ano de 2008. Contudo, em 2009
quando se compara os tratamentos com e sem pastejo, as diferenças para os teores de K são
observadas apenas entre camadas de solo.
LUSTOSA (1998) observou acúmulo de K nas áreas de concentração dos animais,
enquanto FERREIRA et al. (2009) relata possível lixiviação de K em áreas de pastejo intenso.
A diminuição de concentrações de K do ano de 2007 para 2008 também foi observada nas
camadas mais superficiais o que sugere a maior extração do nutriente pela cultura do milho.
Outro fator importante é que nas áreas com pastejo o rendimento de grãos de milho
foi superior em 585 kg ha-1 em relação às áreas sem pastejo (ANDREOLLA, 2010) trazendo
maior exportação de nutrientes pela cultura do milho nesse sistema e não há evidencias de que
ocorra extração de nutrientes pelo animal. Já para o feijão na safra 2006/2007 a diferença
entre com e sem pastejo foi de 75 kg ha-1 (ANDREOLLA, 2010), menor diferença se
comparado com o milho.
Os teores de Ca no solo apresentaram-se uniformes em 2006 nas camadas do solo de
0-5 (Figura 4) e 5-10 cm (Figura 5). Houve interação (p<0,05) entre doses de N e com/sem
pastejo no inverno para os teores de Ca na camada de 0-5 cm nos anos de 2007 e 2009, bem
como na camada 5-10 cm em 2009. Nesses anos, com aumento da dose de N houve
incremento dos teores de Ca no solo quando com animais em pastejo no inverno se
comparado a áreas sem pastejo, que não se ajustaram a modelos de regressão e são
representados pela média (Figura 4 e 5).
Observaram-se maiores teores de Ca no solo nas áreas com pastejo no inverno no
ano de 2011, sem influência de doses de N aplicados no inverno. Os teores de Ca foram
uniformes entre as camadas de solo avaliadas, o que caracterizou influência do animal em
proporcionar maior teor de Ca na camada de 5-10 cm se comparada a áreas sem pastejo.
57
APÓS MILHO
Ca, cmolc dm-3
7
6
6
5
5
4
r2 = 0,61 P = 0,011
3
2
2
1
1
0
0
75
150
0
225
75
150
7
7
2008
SP
CP
y = 3,48 ± 0,25
6
Ca, cmolc dm-3
CP = 3,25 + 0,0111111x - 0,0000414815x2
4
SP
CP
y = 5,08 ± 0,39
3
2007
SP = 2,95 ± 0,18
0
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
225
2009
SP = 2,70 ± 0,71
6
CP = 3,77917 + 0,0104556x - 0,0000463704x2
r2 = 0,63
P = 0,0032
0
0
0
75
150
0
225
75
150
225
7
7
SP
CP
y = 3,32 ± 0,49
6
5
Ca, cmolc dm-3
APÓS FEIJÃO
7
2006
2010
SP = 2,57
CP = 3,06
Tukey 5% = 0,41
6
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
2011
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
Figura 4. Teores de Ca no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.
58
APÓS MILHO
7
Ca, cmolc dm-3
6
5
4
4
3
SP
CP
y = 4,53 ± 0,27
2
2
1
1
0
0
0
75
150
225
7
Ca, cmolc dm-3
0
75
150
225
7
2008
SP
CP
y = 3,56 ± 0,63
6
2009
SP = 3,09 ± 0,70
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
CP = 3,13117 + 0,0155267x - 0,000054963x2
r2 = 0,54
P = 0,0339
0
0
75
150
225
0
75
150
225
7
7
SP
CP
y = 3,56 ± 0,51
6
Ca, cmolc dm-3
2007
SP = 2,77
CP = 3,62
Tukey 5% = 0,38
6
5
3
APÓS FEIJÃO
7
2006
SP = 2,60
CP = 3,01
Tukey 5% = 0,29
6
2010
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
2011
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
Figura 5. Teores de Ca no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 5-10 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.
O fornecimento de minerais aos animais durante o período de pastejo e seu retorno
via fezes e urina a essas áreas parece estar contribuindo para uma melhoria na disponibilidade
de Ca no solo (Figura 4 e 5). As maiores concentrações de Ca nas áreas com pastejo estão de
acordo com as encontradas por FLORES et al. (2008), que trabalhando com calagem
59
superficial observou maiores concentrações de Ca nas áreas com pastejo após 24 meses da
aplicação do calcário e efeito positivo do animal na correção do solo.
Observaram-se teores muito próximos de Ca entre as camadas amostradas,
caracterizando movimentação de Ca no perfil do solo. Isso se deve a liberação de ácidos
orgânicos de baixo peso molecular a partir da decomposição de resíduos orgânicos, que atuam
como ligantes orgânicos, o que se sugere também a partir da decomposição das fezes dos
animais (MIYAZAWA et al., 1993; FRANCHINI et al., 2000).
Os teores de P no solo (Figuras 6 e 7) em 2006 apresentavam-se heterogêneos com
maiores valores nas áreas onde foram alocados os tratamentos com animais em pastejo no
inverno. Esta diferença permaneceu até o ano de 2009, quando passam a assumir valores
semelhantes nos anos de 2010 e 2011. Contudo, observou-se acúmulo de P no solo em ambos
tratamentos e em proporções semelhantes no anos de 2010 e 2011 na camada de 0-5 cm
(Figura 6). Assim também, Santos et al. (2003) observaram maior acúmulo em superfície de P
em plantio direto e diferentes sistemas de produção, utilizando espécies forrageiras e
produtoras de grãos.
Já na camada de 5-10 cm (Figura 7) os teores de P no solo tiveram mudanças apenas
no ano de 2010, quando nas áreas com animais em pastejo no inverno os teores de P foram
maiores que nas áreas sem pastejo. O acúmulo de P extraível na camada superficial do solo
decorre das aplicações em superfície no sistema de plantio direto e da liberação de resíduos
durante a decomposição de vegetais (Sidiras & Pavan, 1985) e animais.
60
APÓS MILHO
10
9
8
P, mg kg-1
6
8
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
75
150
225
0
75
150
10
10
2008
9
225
2009
9
8
8
6
SP = 2,59
CP = 3,79
Tukey 5% = 0,95
7
SP = 3,87
CP = 4,33
Tukey 5% = ns
7
P, mg kg-1
SP = 2,57
CP = 3,34
Tukey 5% = ns
7
0
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
0
75
150
225
0
75
150
10
10
2010
9
8
8
7
7
6
5
SP = 6,43
CP = 6,77
Tukey 5% = ns
4
3
225
2011
9
P, mg kg-1
P, mg kg-1
2007
9
SP = 4,05
CP = 4,75
Tukey 5% = ns
7
APÓS FEIJÃO
10
2006
6
5
4
SP = 4,05
CP = 4,75
Tukey 5% = ns
3
2
2
1
1
y = 7,6796 - 0,0394x + 0,0001x2
r2 = 0,90 P = 0,041
0
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 6. Teores de P no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.
61
APÓS MILHO
10
9
9
8
P, mg kg-1
6
SP = 2,10
CP = 2,07
Tukey 5% = ns
7
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
0
75
150
10
225
0
75
150
10
2008
9
225
2009
9
8
8
SP = 2,88
CP = 3,02
Tukey 5% = ns
7
P, mg kg-1
2007
8
SP = 2,83
CP = 3,11
Tukey 5% = ns
7
6
SP = 1,90
CP = 1,66
Tukey 5% = ns
7
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
0
75
150
10
225
0
75
150
2011
9
8
SP = 1,77
CP = 1,69
Tukey 5% = ns
8
SP = 2,75
CP = 4,14
Tukey 5% = 1,04
7
225
10
2010
9
P, mg kg-1
APÓS FEIJÃO
10
2006
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
Figura 7. Teores de P no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte
em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 5-10 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.
Os teores de H +Al também foram uniformes no início do experimento (Figuras 8 e
9). Apenas em 2007 os valores de H + Al foram superiores nas áreas sem animais em pastejo
no inverno na camada do solo de 0-5 cm (Figura 8). Em 2009 e 2010 a H + Al aumentaram,
embora com pouca expressão, quando com crescentes doses de N no inverno. Foram poucas
62
as variações para H + Al, porém quando com diferença entre áreas com e sem animais em
pastejo no inverno, as áreas com pastejo apresentaram menores valores de H + Al.
Vários mecanismos podem estar envolvidos na mudança da acidez do solo em
camadas subsuperficiais, especialmente quando aplicado o calcário em superfície, como nesse
trabalho e no sistema de plantio direto (CAIRES et al., 2000; FLORES et al., 2008). Uma
possível explicação é a migração de Ca(HCO3)2 e Mg(HCO3)2 para camadas mais profundas
de solo (OLIVERIA & PAVAN, 1996). Resíduos orgânicos também desempenham papel
fundamental (SIDIRAS & PAVAN, 1985) na correção da acidez nas camadas mais
profundas, o que pode ser otimizado pelas dejeções dos ovinos em pastejo, assim como
observado por FLORES et al. (2008) quando a presença de bovinos em pastejo incrementou o
efeito em profundidade da calagem superficial.
A deposição de excrementos de origem animal também promove maior atividade
microbiana do solo, gerando grande quantidade de bioporos no interior do solo (EDWARDS
et al., 1988), por onde pode se dar o deslocamento de partículas de calcário, favorecendo a
correção da acidez do solo em subsuperfície (FLORES et al., 2008). Outro fator possível é o
deslocamento mecânico de partículas de calcário (AMARAL et al., 2004) ou mesmo de
nutrientes pelos canais formados por raízes mortas, uma vez que em pastejo a proporção de
raízes tende a ser maior que sem pastejo (SOUZA et al., 2008).
63
APÓS MILHO
H + Al, cmolc dm-3
8
7
7
6
6
5
5
4
3
3
2
2
1
1
0
0
75
150
225
0
75
150
8
8
H + Al, cmolc dm-3
2007
SP = 4,14
CP = 3,81
Tukey 5% = 0,30
4
SP = 5,00
CP = 5,35
Tukey 5% = ns
0
7
6
6
5
5
4
4
SP = 4,05
CP = 4,01
Tukey 5% = ns
3
y = 4,2533 - 0,0019x
1
225
2009
2008
7
2
SP = 5,64
CP = 5,44
Tukey 5% = ns
3
2
r2 = 0,91 P = 0,0278
1
0
0
0
75
150
0
225
75
150
8
8
2010
7
H + Al, cmolc dm-3
APÓS FEIJÃO
8
2006
2011
7
SP = 5,09
CP = 5,04
Tukey 5% = ns
6
225
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
SP = 4,97
CP = 4,77
Tukey 5% = ns
y = 4,2568 + 0,0055x r2 = 0,93
P = 0,0068
0
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 8. Teores de H + Al no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de
corte em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno,
na camada de solo de 0-5 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.
64
APÓS MILHO
H + Al, cmolc dm-3
8
7
7
6
6
5
5
4
4
SP = 5,20
CP = 4,85
Tukey 5% = ns
3
2
2
1
0
0
0
8
75
150
225
0
75
150
225
8
SP = 4,05
CP = 4,01
Tukey 5% = ns
7
2008
2009
7
y = 4,56342 - 0,00932111x + 0,0000294074x2
r2 = 0,95 P = 0,04
6
H + Al, cmolc dm-3
2007
SP = 3,77
CP = 3,47
Tukey 5% = 0,28
3
1
5
6
5
4
4
3
3
2
2
1
1
SP = 4,75
CP = 4,07
Tukey 5% = 0,47
0
0
0
75
150
8
6
5
4
3
75
150
8
225
2011
7
SP = 4,24
CP = 3,89
Tukey 5% = ns
6
H + Al, cmolc dm-3
SP = 4,32
CP = 4,33
Tukey 5% = ns
0
225
2010
7
H + Al, cmolc dm-3
APÓS FEIJÃO
8
2006
5
4
3
2
2
1
1
0
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
Figura 9. Teores de H + Al no solo em um sistema de integração feijão/milho-ovinos de
corte em função de doses de nitrogênio e a utilização ou não do pastejo no inverno, na
camada de solo de 5-10 cm, nos anos de 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 e 2011.
Guarapuava, PR.
Os teores de Mg não sofreram influência das doses de N aplicadas no inverno, bem
como não foram influenciados pela presença do animal em pastejo no inverno (Tabela 1).
A presença do animal em áreas onde antes apenas era utilizada com produção
agrícola foi positiva. Todavia, para alguns atributos químicos, como para P, não foram
65
observadas diferenças entre áreas com e sem animais em pastejo no inverno. Este resultado é
muito importante para sistemas de integração lavoura-pecuária, visto que foi possível a
produção de animais no inverno e preservação das características de fertilidade química do
solo, possibilitando produzir grãos em sequência.
Tabela 1. Teores de Ca, P, Mg e H+Al no sistema de integração feijão/milho-ovinos de
corte em função de doses de nitrogênio (0, 75, 150 e 225 kg ha-1) e a utilização ou não
do pastejo no inverno, na camada de solo de 10 - 15 cm, nos anos de 2006, 2007,
2008, 2009, 2010 e 2011. Guarapuava, PR.
Ca (cmolc dm-3), 10 – 15cm
P (mg kg-1), 10 - 15 cm
2006
y = 4,58 ± 0,45
y = 2,62 ± 0,52
SP
=
2,60
Tukey
5%=
0,37
2007 ns
y = 1,45 ± 0,45
CP = 3,48
2008 ns y = 3,54 ± 0,29
y = 2,36 ± 0,24
ns
2009
y = 3,38 ± 0,45
y = 1,22 ± 0,18
ns
2010
y = 3,29 ± 0,28
y = 1,67 ± 0,53
2011 ns y = 2,88 ± 0,36
y = 0,99 ± 0,16
-3
Mg, cmolc dm
0 – 5 cm
5 – 10 cm
10 – 15 cm
ns
2006
y = 2,88 ± 0,33
2,89 ± 0,29
2,85 ± 0,39
2007 ns
y = 3,65 ± 0,45
3,47 ± 0,42
3,35 ± 0,39
ns
2008
y = 2,51 ± 0,38
2,34 ± 0,34
2,56 ± 0,37
ns
2009
y = 1,70 ± 0,32
1,97 ± 0,23
2,09 ± 0,28
2010 ns
y = 2,34 ± 0,31
2,57 ± 0,34
2,34 ± 0,41
ns
2011
y = 2,58 ± 0,39
2,78 ± 0,51
2,64 ± 0,52
H + Al, cmolc dm-3, 10 - 15 cm
2006ns y = 4,71 ± 0, 41
2007 ns y = 3,73 ± 0,30
SP = 4, 17
2008 ns
Tukey 5% = 0,34
CP = 3,82
SP = 3,77
2009 ns
Tukey 5% = 0,41
CP = 4,51
2010 ns y = 4,73 ± 0,65
CP = 3,90
2011 ns
Tukey 5% = 0,29
SP = 3,59
ns
Interação dose de nitrogênio e pastejo não significativa a 5% de probabilidade.
*Interação dose de nitrogênio e pastejo significativa a 5% de probabilidade.
SP = Sem pastejo.
CP = Com pastejo.
ns
66
CONCLUSÕES
O pastejo no inverno, com ovinos, não caracteriza extração e perdas de K e Ca no
sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte em sistema de plantio direto. Pelo
contrário, aumentam-se as concentrações de Ca com o pastejo, inclusive em camadas mais
profundas do solo. Após o cultivo do milho as concentrações de K são menores no solo em
relação ao período após o cultivo do feijão. A acidez potencial do solo (H + Al) é maior nas
áreas sem pastejo na camada de solo de 0-15 cm, sugerindo que o animal no sistema
determina melhores condições na fertilidade do solo, desmistificando paradigmas de que o
animal extrai ou favoreça as perdas de nutrientes quando em sistemas de integração lavourapecuária.
REFERÊNCIAS
AMARAL, A.S.; et al. Movimentação de partículas de calcário no perfil de um Cambissolo
em plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.28, p.359-367, 2004
ANDREOLLA, V.R.M. Integração lavoura-pecuária: atributos físicos do solo e
produtividade das culturas do feijão e milho. 2010. 139p. Tese (Doutorado) Universidade
Federal do Paraná, Curitiba.
ASSMANN, T.S. et al. Rendimento de milho em área de integração lavoura-pecuária sob o
sistema plantio direto, em presença e ausência de trevo branco, pastejo e nitrogênio. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, v.27, p.675-683, 2003.
BALBINOT JR., A. et al. Formas de uso do solo no inverno e sua relação com a infestação de
plantas daninhas em milho (Zea mays) cultivado em sucessão. Planta Daninha, v. 26, p.569576, 2008.
CAIRES, E.F. et al. Calagem na superfície em sistema de plantio direto. Revista Brasileira
de Ciência do Solo, v.24, p.161-169, 2000.
CANTARUTTI, R.B. et al. Impacto animal sobre o solo: compactação e reciclagem de
nutrientes. In: MATTOS, W.R.S., ed.. A produção animal na visão dos brasileiros.
Piracicaba, FEALQ, 2001. p.826-837.
CAVALCANTE, E.G.S. et al. Variabilidade ewespacial de MO, P, K e CTC do solo sob
diferentes usos e manejos. Ciência Rural, v.37, p.394-400, 2007.
CRUSCIOL, C.A.C. et al. Persistência de palhada e liberação de nutrientes do nabo
forrageiro no plantio direto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.40, p.161-168, 2005
DAVIES, E.B. et al. Extent of return of nutrient elements by dairy cattle: possible leaching
losses. In: TRANSACTIONS OF THE JOINT MEETING COMMISSIONS, IV and V,
67
Palmerston North (New Zealand), 1962. International Society of Soil Science, 1962. p.715720.
DORAN, J.W. Soil health and global sustainability: Translating science into practice.
Agriculture, Ecosystems & Environment, v.88, p.119-127, 2002.
EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Sistema Brasileiro de
Classificação de solos. Humberto Gonçalves dos Santos, 2 ed. Rio de Janeiro: EMBRAPA
Solos, 2006.
EDWARDS, W.M. et al. Characterizing macropores that affect infiltration into nontilled soil.
Soil Science Society of America Journal, v.52, p.483-487, 1988.
ENTZ, M.H. et al. Potential of forages to diversify cropping systems in the Northern Great
Plains. Agronomy Journal., v.94, p.240-250, 2002.
FERREIRA, E.V.O. et al. Concentração de potássio do solo em sistema de integração
lavoura-pecuária em plantio direto submetido a intensidades de pastejo. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, v.33, p.1675-1684, 2009.
FLORES, J.P.C. et al. Atributos químicos do solo em função da aplicação superficial de
calcário em sistema de integração lavoura-pecuária submetido a pressões de pastejo em
plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.32, p.2385-2396, 2008.
FRANCHINI, J.C. et al. Alterações na fertilidade do solo em sistemas de rotação de culturas
em semeadura direta. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.24, p.459-467, 2000.
GARCIA, R.A. et al. Potassium cycling in a corn-brachiaria cropping system. European
Journal of Agronomy, v.28, p.579-585, 2008.
HAYNES, R.J.; WILLIAMS, P.H. Nutrient cycling and fertility in the grazed pasture
ecosystem. Advances in Agronomy, v.49, p.119-199, 1993.
LUSTOSA, S.B.C. Efeito do pastejo nas propriedades químicas do solo e no rendimento de
soja e milho em rotação com pastagem consorciada de inverno no sistema de plantio direto.
1998. 84p. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba.
MALAVOLTA, E. et al. Avaliação do estado nutricional de plantas: princípios e
aplicações. Piracicaba: Potafos, 1997. 319 p.
MAAK, R. Geografia física do Estado do Paraná. Curitiba: Banco de Desenvolvimento do
Estado do Paraná. 1968. 350p.
MIYAZAWA, M. et al. Efeito de material vegetal na acidez do solo. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, v.17, p.411-416, 1993.
SIDIRAS, N.; PAVAN, M.A. Influência do sistema de manejo do solo no seu nível de
fertilidade. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.9, p.249-254, 1985.
SOUZA, Z.M.; ALVES, M.C. Propriedades químicas de um Latossolo Vermelho distrófico
de cerrado sob diferentes usos e manejos. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.27,
p.133-139, 2003.
SOUZA, E.D. de.; et al. Carbono orgânico e fósforo microbiano em sistema de integração
agricultura-pecuária submetido a diferentes intensidades de pastejo em plantio direto. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, v.32, p.1273-1282, 2008.
ZANÃO JUNIOR, L.A. et al. Variabilidade espacial dos teores de macronutrientes em
latossolos sob sistema de plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.34, p.389400, 2010.
68
WILKINSON, S.R.; LOWERY, R.W. Cycling of mineral nutrients in pasture ecosystems. In:
BUTTLER, G.W.; BALLEY, R.W., eds. Chemistry and biochemistry of herbage. New
York, Academic Press, 1973. p.247-315.
69
4. CAPITULO III
BIOMASSA E ATIVIDADE MICROBIANA DO SOLO EM SISTEMA DE
INTEGRAÇÃO FEIJÃO/MILHO-OVINOS DE CORTE SUBMETIDO A ADUBAÇÃO
NITROGENADA
RESUMO
A biomassa microbiana no solo participa ativamente no processo de ciclagem de
nutrientes e em um sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte pode ser estimulada
pelo efeito dos animais em pastejo e do nitrogênio. Objetivou-se avaliar os efeitos do pastejo
de ovinos e de doses crescentes de adubação nitrogenada em Lolium multiflorum Lam e
Avena strigosa no inverno sobre a biomassa e atividade microbiana após três anos de sua
implantação, com coletas após cultivo do feijão e antes da semeadura da pastagem (Fase 1:
19/05/2009); durante o período de inverno (Fase 2: 27/07/2009); e na emergência do milho
em rotação a pastagem (Fase 3: 30/11/2009), em sistema de plantio direto. Os tratamentos
constaram de 75, 150 e 225 kg ha-1 de N e a testemunha sem N, com e sem pastejo por ovinos
em pastagem. A biomassa microbiana e a respiração basal são maiores na camada de 0-5 cm,
onde também se obtiveram maiores concentrações de matéria orgânica. Existe correlação
positiva da matéria orgânica do solo com a biomassa microbiana e o pastejo aumenta a
biomassa microbiana no solo, tanto no inverno (pastagem), como no verão, com a lavoura, na
camada de 0-5 cm. Na fase de inverno, o pastejo favorece o aumento na atividade microbiana
com crescentes doses de N, já na fase de lavoura a atividade microbiana é diminuída com a
alta dose de N aplicada na pastagem.
Palavras-chave: biomassa microbiana, matéria orgânica, pastagem de inverno, rotação de
culturas.
BIOMASS AND MICROBIAL ACTIVITY OF THE SOIL IN ITEGRATION
BEAN/CORN–MEAT SHEEP SYSTEM SUBJECTED TO NITROGEN FERTILIZATION
ABSTRACT
Soil microbial biomass acts directly on the nutrient cycling which can be improved at
integrated systems such as the crop-livestock integration due to the effect of grazing animals
and of nitrogen. The objective was to evaluate the effects of sheep grazing intensities and
increasing nitrogen levels on Lolium multiflorum and Avena strigosa at winter on the biomass
and microbial activity in an integrated crop livestock system after three years of its
establishment, by the no tillage system. With collections of beans and after cultivation before
sowing pasture (Phase 1: 5/19/2009) during the winter period (Phase 2: 7/27/2009) and the
emergence of corn in succession to grassland (Phase 3: 11/30/2009). Treatments consisted of
0, 75, 150 and 225 kg ha-1 of N with and without sheep grazing on Lolium multiflorum and
Avena strigosa. Soil microbial activity were evaluated at depths of 0-5, 5-10, and 10-15 cm.
Microbial biomass and basal respiration is greater at the 0-5 cm layer, which also had higher
70
concentrations of organic matter. There is a positive correlation between organic matter on
soil microbial biomass. Grazing intensities increased soil microbial activity both at winter
(pasture period) and summer (crop period) time at the 0 to 5 cm. At winter, grazing increases
microbial activity as the nitrogen levels are increased, fact that changes for the summer crops
once the microbial activity is reduced as the nitrogen levels are increased.
Key words: cool season pasture, crop rotation, microbial biomass, organic matter.
1. INTRODUÇÃO
A biomassa microbiana do solo é considerada a fração viva da matéria orgânica,
responsável por processos bioquímicos e biológicos no solo (MOREIRA E SIQUEIRA, 2002). É,
sensivelmente alterada e afetada pelas condições de umidade, aeração, temperatura e
disponibilidade de substratos (BALOTA et al., 2008) a que fica sujeito o solo, além de outros
fatores relacionados a adição de material orgânico (ARAÚJO e MELO, 2010) ou mineral. E,
ainda, devido ao sistema de manejo imposto (CATTELAN e VIDOR, 1990), como sistemas de
plantio direto, que pela menor perturbação do solo favorecem ao aumento da matéria orgânica
no solo (SÁ, et al., 2001) o que possivelmente influencia na maior biomassa microbiana
(VALPASSOS et al., 2001).
Nesse sentido, a biomassa microbiana está diretamente ligada aos processos de
ciclagem de nutrientes no solo (VAN VEEN et al., 1985), podendo ser um compartimento de
reserva de nutrientes ou como catalisador na decomposição da matéria orgânica. O manejo
imposto pelo sistema de produção afetaria a qualidade desse solo, o que pode ser identificado
pela atividade microbiana e a matéria orgânica (SOUZA et al., 2006). Isto decorre do fato de
que a matéria orgânica afeta diretamente as características biológicas do solo, sendo fonte de
carbono, energia e nutrientes para os microorganismos e seu efeito ou mesmo do sistema de
produção sobre a atividade biológica do solo pode ser avaliado pela biomassa microbiana,
estimado a partir da liberação de CO2 (BAYER e MIELNICZUK, 2008).
Entre os sistemas de produção está a integração lavoura-pecuária que vem sendo
implementada e estudada crescentemente com intuito de tornar o ambiente produtivo
sustentável (BALBINOT JUNIOR et al., 2009). Com a presença do animal no sistema de
produção agrícola objetiva-se tornar mais eficiente o retorno do nutriente no processo de
reciclagem resultantes da decomposição de fezes e urina (BAUER et al., 1987). Uma vez que, o
animal tem ativa participação ao retornar via fezes e urina, até 90% dos nutrientes ingeridos
da pastagem, podendo as excreções modificar a dinâmica do carbono e nutrientes no solo,
fontes nutrientes da pastagem (HAYNES e WILLIAMS, 1993; FERREIRA et al., 2009).
71
O N está envolvido no rendimento da pastagem de inverno (ASSMANN et al., 2003)
aumentando a produção e consequentemente, acúmulo de resíduo vegetal no solo. Bem como,
tem participação no processo de decomposição da matéria orgânica (PURI e ASHMAN, 1998).
Uma vez que a qualidade, podendo ser expressa pela relação C:N (CARRAN e THEOBALD,
2000), dos resíduos influencia a sua taxa de decomposição, influenciando na atividade
microbiana (BRODER e WAGNER, 1988).
A presença do animal no sistema pode modificar o perfil da biomassa microbiana
quando com aplicação de nitrogênio. Com aplicação de 30 kg ha-1 de N ASSIS et al (2003),
não verificaram influência na atividade respiratória da biomassa, em solo de cerrado sob
cultivo de sorgo. Também Cabezas (2008) não encontrou efeito da adubação nitrogenada na
atividade respiratória da biomassa microbiana, porém diferenças foram encontradas com a
variação da umidade do solo. Contudo, com a aplicação de N é possível que ocorra seu maior
consumo pela biomassa microbiana e consequente liberação de CO2 (MOREIRA e SIQUEIRA,
2002).
Objetivou-se avaliar os efeitos do pastejo de ovinos e de doses crescentes de adubação
nitrogenada na pastagem de inverno de Lolium multiflorum Lam e Avena strigosa sobre a
biomassa e atividade microbiana em um sistema de integração lavoura , após três anos de sua
implantação, com avaliações após cultivo do feijão e antes da semeadura da pastagem (Fase 1:
19/05/2009); durante o período de inverno (Fase 2: 27/07/2009); e na emergência do milho
em rotação à pastagem (Fase 3: 30/11/2009), em sistema de plantio direto.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento no sistema de integração feijão/milho – ovinos de corte foi implantado
em junho de 2006 na latitude a 25 º 33 ’ S, longitude de 51 º 29 ’ Oeste e de 1 095 m. O solo é
classificado como associação Latossolo Bruno álico relevo suave ondulado, (EMBRAPA, 2006)
de textura argilosa (0,624 kg kg-1 de argila, 0,311 kg kg-1 de silte e 0,080 kg kg-1 de areia). O
clima, segundo a classificação de Köppen, é do tipo Cfb (MAAK, 1968). A precipitação anual
varia de 1 400 a 1 800 mm e os meses de abril e maio são os mais secos (IAPAR, 1994).
Antes da implantação do sistema de integração em abril de 2006, a área experimental
vinha sendo utilizada com sistema de plantio direto há oito anos. No verão anterior a
implantação do experimento (2005/2006) foi cultivado milho para produção de silagem após
pousio no inverno. A partir de 2006, a área vem sendo utilizada com cultivo de aveia branca
72
(Avena sativa), aveia preta comum (Avena strigosa) e Azevém comum (Lolium multiflorum)
no inverno e rotação de milho e feijão no período estival (Tabela 1).
Tabela 1. Rotação de culturas de lavoura no verão e pastagem de inverno no sistema de
integração feijão/milho-ovinos de corte nos anos de 2006, 2007, 2008 e 2009.
Inverno
Verão
.....2006.....
.....2007.....
.....2008.....
.....2009.....
L.
Avena Sativa + L.
A. strigosa + L.
A. strigosa + L.
multiflorum
multiflorum
multiflorum
multiflorum
P. vulgaris
Zea mays
P. vulgaris
Zea mays
Trata-se de um experimento no delineamento de blocos ao acaso em parcela
subdividida, com três repetições. Nas parcelas principais foram alocados os níveis de 0, 75,
150 e 225 kg ha-1 de N (ureia com 45% de N). Em cada parcela principal (com 0,2 ha cada)
foi isolado do pastejo uma área de 96 m2, a qual constituiu a área sem pastejo, e o restante da
parcela em pastejo com ovinos, alocando-se o fator com e sem pastejo nas subparcelas. O
pastejo foi feito com ovinos da raça Ile de France em lotação contínua com taxa de lotação
variável (MOTT e LUCAS, 1952) e mantida a altura média da pastagem 14 cm.
A semeadura das culturas de inverno foi feita em sistema de plantio direto com
espaçamento de 17 cm. Nessas culturas, foram utilizados, na adubação de base, 60 kg ha-1
P2O5 e 60 kg ha-1 de K2O em cobertura e quantidade de N aplicado em função dos tratamentos
descritos acima. Cerca de 20 a 30 dias antes da semeadura do milho ou feijão (conforme ano
de cultivo) os animais eram retirados da área, com posterior dessecação da pastagem
utilizando 2,5 l ha-1 de glifosate. Após esse período era feito a semeadura do milho (Zea
mays) e feijão (Phaseolus vulgaris) em rotação, conforme Tabela 1. Para o milho, a adubação
do P e o K foi aplicada a lanço, antes da semeadura, nas dosagens de 100 kg ha-1 de P2O5 e
100 kg ha-1 de K2O, sendo as fontes o supertriplo e o cloreto de K, respectivamente. O N foi
aplicado todo a lanço, após a emergência da cultura, na quantidade de 150 kg ha -1de ureia
(45% de N). Para o feijão a fertilização foi realizada com 100 kg ha-1 de P2O5, sendo a fonte o
superfosfatotriplo como fonte de P e 190 kg ha-1 de K2O sendo a fonte o cloreto de K. O N
aplicado na dosagem de 120 kg ha-1. O controle das plantas daninhas, pragas e doenças foi
efetuado durante todo o ciclo da cultura estival.
No ano de 2009 foram coletadas subamostras de solo nas camadas de 0–5, 5–10 e 10–
15 cm, em oito pontos por parcela com auxílio de um trado, tipo calador, a fim de compor
uma amostra composta das respectivas camadas de tratamentos impostos sob a cultura de
73
inverno, conforme combinação entre doses de N versus com e sem pastejo. As amostragens
foram feitas em três fases distintas: Fase 1: após cultivo do feijão e antes da implantação da
pastagem de inverno no dia 19/05/2009; Fase 2: durante o inverno, no cultivo e utilização da
pastagem, em 27/07/2009; e Fase 3: na fase de emergência do milho no dia 30/11/2009. Para
todas as amostras determinaram-se a umidade gravimétrica, expressa na tabela 2.
Após a coleta, as amostras foram peneiradas em malha de 2 mm. As amostras de solo,
de peso equivalente a 30 g de solo seco, foram avaliadas com a umidade das amostras de solo
ajustadas para 60% de sua capacidade de campo.
A respiração induzida pelo substrato, em cada subparcela, foi avaliada conforme
ANDERSON e DOMSCH, (1990), utilizando-se um analisador de CO2 por infravermelho
(IRGA), conforme descrito por HEINEMEYER et al (1989) e FÖRSTER et al (2006). A liberação
de CO2 registrada no IRGA após a adição de glicose foi transformada em biomassa
microbiana pela fórmula: Biomassa em mg C kg-1solo = (µlCO2 min-1 g-1 solo x 40,04) +
0,37.
A respiração basal e a respiração induzida máxima também foram avaliadas no IRGA.
A respiração basal (µl CO2 g-1 h-1) correspondeu à liberação de CO2 resultante da atividade
microbiana no solo antes da adição de glicose e reflete a mineralização do carbono. A
respiração induzida máxima foi avaliada de 10 a 15 horas após a adição de glicose ao solo e
representa a atividade microbiana sobre resíduos recalcitrantes.
Juntamente com a primeira coleta (19/05/2009), após colheita do feijão, foram
analisadas as concentrações de matéria orgânica, no laboratorio de análises da TECSOLO –
Guarapuava – PR, em cada parcela, da amostra composta para as camadas de 0-5, 5-10 e 10 a
15 cm.
Os resutaldos foram submetidos a análises de variância pelo teste F a um nível de
significância de 5% (p<0,05) de probabilidade utilizando o pacote estatístico Statiscal
Analysis System (SAS, 2002) e, posteriormente, quando apresentaram significância, as médias
de efeito qualitativo foram comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. Para os
resultados de efeito quantitativo, realizaram-se estudos de regressão considerando o maior
grau significativo. As análises dos dados foram feitas dentro de cada camada de solo
considando como fatores as doses de N e com/sem pastejo, no delineamento de blocos ao
acaso em parcelas subdivididas. A parcela principal era alocado as doses de N (efeito
quantitativo) e nas subparcelas o uso ou não do pastejo (efeito qualitativo). As fases não
foram comparadas entre si.
74
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A umidade gravimétrica do solo não apresentou diferenças entre os tratamentos
(Tabela 2), o que caracteriza efeito dos fatores (N e pastejo) impostos, uma vez que a
biomassa microbiana é sensivelmente influência da umidade do solo (Balota et al., 2008).
A atividade microbiana foi maior na camada superficial do solo de 0-5 cm nas três
fases de avaliações (Figura 1a) assim como para respiração basal (Figura 1b) quando
comparada com as camadas 5-10 e 10-15 cm do solo. Efeito caracterizado pela maior
concentração de matéria orgânica encontrada na camada superficial (Figura 2a), o que está
comprovando em sistemas de plantio direto (CIOTTA et al., 2003). Para CATTELAN e VIDOR
(1990) os sistemas de plantio direto, que apresentam maior retorno e permanência de resíduos
vegetais no solo devido ao menor revolvimento, resultam em maiores valores de biomassa e
atividade microbiana. Resultados semelhantes aos encontrados por VARGAS e SCHOLLES
(2000) com maior biomassa microbiana na camada de 0-5 cm em diferentes sistemas de
manejo.
Tabela 2. Umidade gravimétrica, na camada de 0 a 15 cm, em um Latossolo Bruno, em
sistema de integração lavoura-pecuária submetido a doses de N e uso ou não do pastejo
com ovinos nas datas 19/05; 27/07 e 30/11/2009.
kg ha-1
0
75
150
225
---Fase 1: 19/05/2009-----Fase 2: 27/07/2009-----Fase 2: 30/11/2009--Com pastejo Sem pastejo Com pastejo Sem pastejo Com pastejo Sem pastejo
--------------------------------------------kg kg-1-------------------------------------------0,28
0,28
0,29
0,27
0,26
0,25
0,27
0,28
0,28
0,28
0,25
0,26
0,28
0,28
0,28
0,29
0,25
0,24
0,27
0,27
0,29
0,28
0,27
0,26
Observou-se relação positiva e linear (Figura 2b) e correlação significativa (r = 0,74)
entre concentração de matéria orgânica no solo e biomassa microbiana. Resultados
semelhantes ao encontrado por CATTELAN e VIDOR (1990) com relação positiva (r = 0,92)
entre as concentrações de matéria orgânica e a biomassa microbiana em diferentes sistemas de
culturas, dentre elas uso de aveia/milho. Também GARCIA e NAHAS (2007) observaram
correlação positiva (r = 0,81) entre matéria orgânica e biomassa microbiana no solo
trabalhando com ovinos em pastejo de pastagem perene (Cynodon dactylon cv. Tifton 85). Tal
relação se deve possivelmente a diferentes condições de umidade e temperatura
75
(BRAGAGNOLO e MIELNICZUK, 1990), aeração e agregação do solo (PALADINI e MIELNICZUK,
1991) e conteúdo de nutrientes (TESTA et al., 1992).
A)
B)
0 a 5 cm
5 a 10 cm
10 a 20 cm
-1
Respiração basal [µL CO2 h g de solo]
Biomassa Microbiana [µg g-1 de solo]
800
0 a 5 cm
5 a 10 cm
10 a 20 cm
1,4
1,2
-1
600
1,6
400
200
0
19/05/2009
27/07/2009
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
30/11/2009
19/05/2009
Data da avaliação
27/07/2009
30/11/2009
Data da avaliação
Figura 1. A) - Biomassa microbiana (µg g-1 de solo) e B) - Respiração basal (µL CO2 h-1 g-1
de solo) no solo em um sistema de integração lavoura-pecuária em função da camada de
solo amostrada (0-5; 5-10 e 10-15 cm) nas datas 19/05; 27/07 e 30/11/2009. Em cada data,
barras não coincidente diferem pelo teste Tukey a 5% de probabilidade.
A concentração de matéria orgânica no solo, não apresentou diferença em função das
doses de N aplicadas no inverno, possivelmente pelos altos valores de matéria orgânica (> 40
g kg-1 na camada 0-5 cm). Porém, apresentou influência do pastejo e da profundidade (Figura
2a). A maior quantidade de matéria orgânica na superfície também advém da maior produção
de raízes, que pode ser aumentada quando em pastejo (SOUZA et al., 2008).
a)
b)
Matéria Orgânica (g dm-3)
0
35
40
45
50
55
60
65
70
55
5
10
15
Com Pastejo
Sem Pastejo
Teste Tukey 5%
Trat. x Prof. = 1,556
Matéria orgânica, g dm-3
Profundidade (cm)
0
0 a 5 cm
5 a 10 cm
10 a 20 cm
50
45
40
35
30
r = 0,74*
25
0
0
100 200 300 400 500 600 700 800
Biomassa microbiana, µg g-1 de solo
Figura 2. Matéria orgânica no solo em função da profundidade e com/sem pastejo (Figura
2a). Correlação matéria orgânica e biomassa microbiana no solo (Figura 2b) em um
76
sistema de integração lavoura-pecuária na fase 1 (19/05/2009). * Significativo a 5% pelo
teste T.
Na fase 1, foi observada influência da interação entre doses de N versus com/sem
pastejo (Figura 3a). A biomassa microbiana foi maior nas áreas com pastejo quando com uso
de N (Figura 3a) em relação às áreas sem pastejo. Nas áreas com pastejo no inverno, as
concentrações de matéria orgânica no solo, após cultivo da lavoura (feijão), foram maiores na
camada de 0-5 e 5-10 cm (Figura 2a) e não houve diferença na camada de 10-15 cm no perfil
do solo.
SOUZA et al. (2008) também observaram maior biomassa microbiana nas áreas com
pastejo, sendo aumentada com maiores intensidades de pastejo, em um sistema de integração
feijão/milho – ovinos de corte. O autor atribuiu a maior biomassa microbiana às maiores
quantidade de resíduos orgânicos, proporcionado pela maior massa de raízes.
Também na Fase 1, a biomassa microbiana diminui com as crescentes doses de N
aplicadas na pastagem do inverno anterior, tanto na camada de solo de 0-5 cm como nas
camadas de solo de 5-10 cm e de 10-20 cm (Figura 3a e 3b). A relação C:N tem direta
participação na decomposição dos resíduos vegetais (CHEN e STARK, 2000). A pastagem
cultivada no inverno anterior, ao receber maior quantidade de N possivelmente caracterizou
menor relação C:N, fazendo com que fosse rapidamente decomposta pelos microorganismos,
em partes liberando nutrientes dos resíduos vegetais ao solo e, em outras frações,
incorporando no tecido microbiano (SOUZA et al., 2010). Do contrário, a relação C:N tende a
ser maior quanto menor a disponibilidade de N, reduzindo a velocidade de decomposição dos
resíduos. Possivelmente as áreas com menor disponibilidade de N no inverno anterior,
refletiram na biomassa microbiana encontrada na fase 1.
77
y = 580,554 + 1,78767x - 0,00821553x2
800
r2 = 0,75 P = 0,0002
700
600
500
400
y = 668,726 - 1,29251x
r2 = 0,78 P = 0,0001
300
200
Com pastejo
Sem pastejo
100
0
0
75
150
225
b) Fase 1: 5 a 10 cm e
10 a 20 cm
300
Biomassa microbiana, µg g -1 de solo
Biomassa microbiana, µg g -1 de solo
a) Fase 1: 0 a 5 cm
y = 245,123 - 0,630808x - 0,00183765x2
r2 = 0,65 P = 0,0069
250
200
150
100
5 a 10 cm
10 a 20 cm
0
0
Nitrogênio, kg ha-1
75
y = 160,532 - 0,184707x
r2 = 0,63 P = 0,0001
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 3. a) Desdobramento da interação dose N versus com/sem pastejo para variável
biomassa microbiana na camada de amostragem de 0-5 cm em na data 19/05/2009. b)
Biomassa microbiana na profundidade de amostragem de 5-10 e 10-15 cm em função da
dose de N na data 19/05/2009.
Na Fase 2, foi observada influência da interação entre dose de N versus com/sem
pastejo para biomassa microbiana nas camadas de solo 0-5 cm e de 5-10 cm (Figura 4a e 4b).
Nessa fase as áreas com pastejo apresentaram maior biomassa microbiana em relação às áreas
sem pastejo, especialmente com aplicação de 150 e 225 kg ha-1 de N (Figura 4a). Além da
maior concentração de matéria orgânica nas áreas pastejadas (Figura 2a), as plantas de
azevém promovem aumento na exsudação de compostos orgânicos pelas raízes (TISDALL e
OADES, 1982), que são fontes de energia e carbono para microorganismos no solo. A
adubação nitrogenada provavelmente favoreceu maior produção de raízes do pasto no
inverno, consequentemente maior a liberação de exsudados aumentando a biomassa
microbiana no solo.
A produção de forragem da pastagem de inverno foi maior com as crescentes doses de
N aplicadas, o que possibilitou também aumento da carga animal. Nesse mesmo trabalho, em
2009, a carga animal foi de 591, 726, 843, 846 kg ha-1 de peso vivo nos tratamentos com 0,
75, 150 e 225 kg ha-1 de N, respectivamente. Nesse sentido as fezes e urina dos ovinos tem
baixa relação C:N, sendo mineralizada rapidamente e/ou, acumulam-se no solo, estimulando o
metabolismo microbiano (CARRAN e THEOBALD, 2000).
78
Biomassa microbiana, µg g -1 de solo
700
y = 427,767 - 0,559982x - 0,00516303x2
r2 = 0,84 P = 0,0036
600
500
400
y = 396,85 ±36,49
300
Com pastejo
Sem pastejo
200
0
0
75
150
Nitrogênio, kg ha-1
225
Biomassa microbiana, µg g -1 de solo
b) Fase 2: 5 a 10 cm
a) Fase 2: 0 a 5 cm
250
y = 181,877 + 0,0697439x
r2 = 0,80 P = 0,0001
200
y = 204,0 - 0,1815554x
r2 = 0,65 P = 0,0009
150
Com pastejo
Sem pastejo
100
0
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 4. Biomassa microbiana (µg g-1 de solo) no solo em um sistema de integração
feijão/milho-ovinos de corte. Fase 2: Camada de amostragem do solo de 0-5 cm em função
da dose de N e com/sem pastejo na data 27/07/2009 (Figura 4a). Fase 2: Camada de
amostragem do solo de 5-10 cm em função da dose de N e com/sem pastejo na data
27/07/2009 (Figura 4b).
Na Fase 2, nas áreas sem pastejo e na camada 0-5 cm os valores de biomassa
microbiana não se ajustaram à regressão polinomial, portanto, sem sofrer alterações com
aplicação de N. Já na camada de 5-10 cm a biomassa microbiana é reduzida linearmente com
as dose de N (Figura 4b), enquanto que nas áreas com pastejo o efeito é linear e positivo.
Nessa fase na camada de 10-15 cm não se observou influência dos fatores impostos (N e
pastejo) na biomassa microbiana, com média de 108,2 ±6,48 µg g-1 de solo.
Os nutrientes ao reciclarem no sistema solo-planta-animal favorecem a atividade
microbiana no solo quando com pastejo, uma vez que retornam ao solo via fezes e urina e o
animal participa ativamente em acelerar a ciclagem de nutrientes no sistema. Do contrário,
sem pastejo, o N pode estar sendo utilizado pela planta e fica em menor quantidade
incorporado na biomassa microbiana, o que pode reduzir a sua atividade no solo.
Resultados semelhantes foram encontrados por SOUZA et al. (2008) em sistema de
integração soja - bovinos de corte com maior biomassa microbiana nas maiores intensidades
de pastejo (maior carga animal) se comparado a sem pastejo. O que corrobora com o
observado na fase 2, quando os animais estavam na área e contradiz com o observado na Fase
1 e Fase 3, onde na maior carga animal, aplicação de 225 kg ha-1 de N, a biomassa microbiana
foi reduzida (Figuras 3 e 5).
79
A Fase 3 coincidiu com a emergência do milho, cultivado em sequência à pastagem de
inverno. Nesta fase a biomassa microbiana foi superior às outras fases e o efeito mais
pronunciado do pastejo apenas nas doses de 75 e 150 kg ha-1 de N, com interação entre os
fatores N versus com/sem pastejo (Figura 5). Fato esse também observado nas camadas de 510 cm. A camada de 10-15 cm do solo não foi avaliada nessa fase.
b) Fase 3: 5 a 10 cm
y = 645,474 + 6,26304x - 0,0314652x2
1100
Biomassa microbiana, µg g -1 de solo
Biomassa microbiana, µg g -1 de solo
a) Fase 3: 0 a 5 cm
r2 = 0,77 P = 0,0003
1000
900
800
700
600
y = 619,15 ± 63,58
500
400
Com pastejo
Sem pastejo
300
0
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
600
y = 296,192 + 2,90798x - 0,0136943x2
r2 = 0,80 P = 0,0001
500
400
300
y = 284,102 + 1,00035x - 0,00430605x2
r2 = 0,65 P = 0,0025
200
Com pastejo
Sem pastejo
100
0
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 5. Biomassa microbiana (µg g-1 de solo) no solo em um sistema de integração lavourapecuária. Fase 3: Camada de amostragem do solo de 0-5 cm em função da dose de N e
com/sem pastejo na data 30/11/2009 (Figura 5a). Fase 3: Camada de amostragem do solo
de 5-10 cm em função da dose de N e com/sem pastejo na data 30/11/2009 (Figura 5b).
Sendo assim, a produção de fitomassa seca residual e acumulada no solo na forma de
resíduos orgânicos, seja tecido vegetal ou excreções dos animais, induziu a uma maior
biomassa microbiana na Fase 3 e nas áreas com pastejo. Nesse sentido, ao se verificar maior
biomassa microbiana nas áreas com pastejo (Figura 5), presume-se maior disponibilidade de
nutrientes para a cultura sucessora, neste caso o milho, uma vez que, provavelmente, a
biomassa microbiana serve como compartimento de reserva disponível de nutrientes.
Durante o período do inverno e cultivo da pastagem, observou-se que a produção de
forragem acumulada nas áreas com pastejo ajustou-se a uma equação linear positiva (y = 6775
+ 17,99N; r2 = 0,76) o que caracterizou a maior carga animal com aplicação de 225 kg ha-1 de
N, causando um aumento na densidade absoluta do solo. Esse efeito pode afetar a atividade
microbiana no solo pela menor aeração (CATTELAN e VIDOR, 1990) em um solo mais denso,
como ocorrido com aplicação de 225 kg ha-1 de N.
80
Houve interação entre doses de N versus com/sem pastejo para respiração basal na
camada do solo de 0-5 cm nas três fases avaliadas (Figura 6) e o comportamento dos
resultados assemelha-se ao observado com a biomassa microbiana. Nas áreas com pastejo nas
Fases 1 e 3, quando com cultivo da lavoura, a respiração microbiana ajustou-se a equações
quadráticas e é reduzida principalmente com aplicação de 225 kg ha-1 de N. Já na fase 2, essa
dose de N proporcionou maior respiração microbiana.
a) Fase 1: 0 a 5 cm
1,5
1,0
y = 1,48659 - 0,00189775x
r2 = 0,73 P = 0,0003
0,5
Com pastejo
Sem pastejo
-1
2,0
-1
-1
Respiração basal, µL CO2 h g
-1
y = 1,49431 + 0,0353071x - 0,000022616x2
r2 = 0,87 P = 0,0001
Respiração basal, µL CO2 h g
2,0
b) Fase 2: 0 a 5 cm
y = 1,00725 + 0,00109216x
r2 = 0,84 P = 0,0001
1,5
1,0
y = 1,25091 - 0,00186493x - 0,000005328x2
r2 = 0,69 P = 0,036
0,5
Com pastejo
Sem pastejo
0,0
0,0
0
75
150
225
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
-1
Respiração basal, µL CO2 h g
-1
c) Fase 3: 0 a 5 cm
2,0
y = 0,964143 - 0,00425917x - 0,0000222003x2
r2 = 0,73 P = 0,0017
1,5
1,0
y = 0,983 ±0,089
0,5
Com pastejo
Sem pastejo
0,0
0
75
150
225
Nitrogênio, kg ha-1
Figura 6. Respiração microbiana basal (µL CO2 h-1 g-1 de solo): Figura 6a) Fase 1:
19/05/2009; Figura 6b) Fase 2: 27/07/2009 e Figura 6c) Fase 3: 30/11/2009, no solo em
um sistema de integração feijão/milho-ovinos de corte em função de doses de N e com/sem
pastejo na camada de amostragem de 0-5 cm.
A respiração microbiana basal é menos influenciada, quando sem pastejo, pela
aplicação do N até 225 kg ha-1. A respiração basal é uma medida que também expressa a
emissão de CO2. Nas áreas com pastejo, o sistema torna-se possivelmente um dreno de C e a
81
maior atividade microbiana pode estar servindo como compartimento de reserva de nutrientes,
indicando melhor qualidade do solo.
A maior biomassa microbiana quando em pastejo traz importância na explicação dos
melhores rendimentos da lavoura quando em pastejo (LUNARDI et al., 2007; ASSMANN et al.,
2003) e fortalece indícios de que o sistema de integração lavoura-pecuária torna o ambiente
produtivo mais sustentável, posto que a maior biomassa microbiana nas áreas com pastejo
serve como compartimento de reserva de parte dos nutrientes no solo, principalmente C, N, P
e S (SOUZA et al., 2010). Nesse sentido, paradigmas tidos de que o animal prejudica a
manutenção de nutrientes no sistema são ilusórios. Pelo contrário é melhorada a sua eficiência
e, com importância à sustentabilidade do sistema de produção integração lavoura-pecuária,
nos fatores ambientais e econômicos, pode-se reduzir a entrada de insumos.
4. CONCLUSÕES
A biomassa microbiana e a respiração basal são maiores na camada de 0-5 cm, onde
também são maiores as concentrações de resíduo após cultivo da lavoura.
O pastejo aumenta a biomassa microbiana no solo tanto no inverno (cultivo e uso da
pastagem) como no verão com o cultivo da lavoura, indicando que o animal no sistema,
quando com carga moderada, promove manutenção e melhorias na qualidade do solo.
Na fase de pastagem a aplicação de crescentes doses N favorece a biomassa
microbiana quando com pastejo, já na fase de verão biomassa microbiana é diminuída com
alta dose de N aplicada no inverno.
REFERÊNCIAS
ANDERSON, T.H.; DOMSCH, K.H. Application of eco-physiological quotients (qCO2 and
qD) on microbial biomasses from soils of different cropping histories. Soil Biology and
Biochemistry, v.22, p.251-255, 1990.
ARAÚJO, A.S.F.; MELO, W.J. Soil microbial biomass in organic farming system. Ciência
Rural,v.40, n.11, p.2419-2426, 2010.
ASSIS, E.P.M.; CORDEIRO, M.A.S.; PAULINO, H.B.; CARNEIRO, M.A.C. Efeito da
aplicação de nitrogênio na atividade microbiana e na decomposição da palhada de sorgo em
solo de cerrado sob plantio direto. Pesquisa Agropecuária Tropical, v.33, n.2, p.107-112,
2003.
ASSMANN, T.S.; RONZELLI JR., P.; MORAES, A. ASSMANN, A.L.; KOEHLER, H.S.;
SANDINI, I. Rendimento de milho em área de integração lavoura-pecuária sob o sistema
82
plantio direto, em presença e ausência de trevo branco, pastejo e nitrogênio. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, v.27, p.675-683, 2003.
BALBINOT JR., A. A. MORAES, A.; PELISSARI, A.; DIECKOW, J.; VEIGA, M. Formas
de uso do solo no inverno e sua relação com a infestação de plantas daninhas em milho (Zea
mays) cultivado em sucessão. Planta Daninha, v.26, p.569-576, 2008.
BALOTA, E.L.; COLOZZI-FILHO, A.; ANDRADE, D.S.; HUNGRIA, M. Biomassa
microbiana e sua atividade em solos sob diferentes sistemas de preparo e sucessão de culturas.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.22, n.641-649, 1998.
BAUER, A.; COLE, C.V.; BLACK, A.L. Soil property comparisons in virgin grassland
between grazed and nongrazed management systems. Soil Science Society of America
Journal, v.51, p.176-182, 1987.
BAYER, C.; MIELNICZUK, J. Dinâmica e função da matéria organica. In: SANTOS, G.A.;
SILVA, L.S.; CANELLAS, L.P.; CAMARGO, F.A.O. Fundamentos da matéria orgânica
do solo: ecossistemas tropicais e subtropicais. 2.ed. Porto alegre, 2008. 654p.
BRAGAGNOLO, N.; MIELNICZUK, J. Cobertura do solo por palha de trigoe seu
relacionamento com a temperatura e umidade do solo. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v.14, p.369-374, 1990.
BRODER, M.W.; WAGNER, G.H. Microbial colonization and decomposition of corn, wheat,
and soybean residue. Soil Science Society of America Journal, v.52, p.112-117, 1988.
CABEZAS, W.A.R.L. Atividade microbiana do solo e produtividade do milho em função da
aplicação antecipada de nitrogênio e adensamento de palha. Bragantia, v.67, n.4, p 899-910,
2008.
CARRAN, R.A.; THEOBALD, P.W. Effects of excreta return on properties of a grazed
pasture soil. Nutrient Cycling in Agroecosystems, v.56, p.79-85, 2000.
CATTELAN, A.J.; VIDOR, C. Flutuações na biomassa, atividade e população microbiana do
solo, em função de variações ambientais. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.14, p.133142, 1990.
CHEN, J.; STARK, J.M. Plant species effects and carbon and nitrogen cycling in sagebrush –
crested wheatgrass soil. Soil Biology and Biochemistry, v.32, p.47-47, 2000.
CIOTTA, M.N.; BAYER, C.; FONTOURA, S.M.V.; ERNANI, P.R.; ALBUQUERQUE, J.A.
Matéria orgânica e o aumento da capacidade de troca de cátions em solo com argila de
atividade baixa sob plantio direto. Ciência Rural, v.33, p.1161-1164, 2003.
EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Sistema Brasileiro de
Classificação de solos. Humberto Gonçalves dos Santos, 2 ed. Rio de Janeiro: EMBRAPA
Solos, 2006.
FERREIRA, E.V.O.; ANGHINONI, I.; CARVALHO, P.C.F.; COSTA, S.E.V.G.A. ; CAO,
E.G. Concentração de potássio do solo em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio
direto submetido a intensidades de pastejo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.33,
p.1675-1684, 2009.
FÖRSTER, B.; MUROYA, K.; GARCIA, M. Plant Growth and microbial activity in a
tropical soil amended with faecal pellets from millipedes and woodlice. Pedobiologia, v.50,
p.281-290, 2006.
83
GARCIA, M.R.L.; NAHAS, E. Biomassa e atividades microbianas em solo sob pastagem
com diferentes lotações de ovinos. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.31, p.269-276,
2007.
HAYNES, R.J.; WILLIAMS, P.H. Nutrient cycling and fertility in the grazed pasture
ecosystem. Advances in Agronomy, v.49, p.119-199, 1993.
HEINEMEYER, O.; INSAM, H.; KAISER, E.A.; WALENZIK, G. Soil microbial biomass
and respiration measurements: An automated technique based on infra-red gas analysis.
Plant and Soil, v.116, p191-195, 1989.
LUNARDI, R.; CARVALHO, P.C.F.; TREIN, C.R.; COSTA, J.A.; CAUDURO, G.F.;
BARBOSA, G.F.; AGUINAGA, A.A.Q. Rendimento de soja em sistema de integração
lavoura-pecuária: efeito de métodos e intensidades de pastejo. Ciência Rural, v.38, p.795801, 2008.
MAAK, R. Geografia física do Estado do Paraná. Curitiba: Banco de Desenvolvimento do
Estado do Paraná. 1968. 350p.
MOREIRA, F.M.S.; SIQUEIRA, J.O. Microbiologia e bioquímica do solo. Lavras,
Universidade Federal de Lavras, 2002. 626p.
MOTT, G. E.; LUCAS, H. L. The design, conduct and interpretation of grazing trials on
cultivated and improved pastures. 6º Intl Grassld. Cong, p.1380, 1952.
PALADINI, F.L.S.; MIELNICZUK, J. Distribuição de tamanho de agregados de um solo
pdzólico vermelho-escuro afetado por sistemas de culturas. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, v.15, p.135-140, 1991.
PURI, G.; ASHMAN, M.R. Relationship between soil microbial biomass and gross N
mineralisation. Soil Biology and Biochemistry, v.30, p.251-2256, 1998.
SÁ, J.C.M.; CERRI,C.C.; DICK, W.A.; LAL, R.; VENZKE FILHO, S.P.; PICCOLO, M.C.;
FEIGL, B.E. Organic matter dynamic and carbon sequestration rates for a tillage
chronosequenses in a Brazilian Oxisol. Soil Science Society of America Journal, v.65,
p.1486-1499, 2001.
SOUZA, E.D.; CARNEIRO, M.A.C.; PAULINO, H.B.; SILVA, C.A.; BUZETTI, S. Frações
do carbono orgânico, biomassa e atividade microbiana em um Latossolo Vermelho sob
cerrado submetido a diferentes sistemas de manejos e usos do solo. Acta Scientiarum
Agronomy, v.28, p.323-329, 2006.
SOUZA, E.D.; COSTA, S.E.V.G.; LIMA, C.V.S.; ANGHINONI, I.; MEURER, E.J.;
CARVALHO, P.C.F. Carbono orgânico e fósforo microbiano em sistema de integração
agricultura-pecuária submetido a diferentes intensidades de pastejo em plantio direto. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, v.32, p.1273-1282, 2008.
SOUZA, E.D.; ANDRADE, S.E.V.G.; ANGHINONI, I.; LIMA, C.V.S.; CARVALHO,
P.C.F.; MARTINS, A.P. Biomassa microbiana do solo em sistema de integração lavourapecuária em plantio direto, submetido a intensidades de pastejo. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, v.34, p.79-88, 2010.
SAS INSTITUTE. SAS: User’s guide: statistics. Version 8.2. 6. ed. Cary: SAS Institute Inc.,
2002.
TESTA, V.M.; TEIXEIRA, L.A.J.; MIELNICZUK, J. Características químicas de um
Podzólico Vermelho-escuro afetadas por sistemas de culturas. Revista Brasileira de Ciência
do Solo, v.16, p.107-114, 1992.
84
TISDALL, J.M.; OADES, J.M. Organic matter and waterstable aggregates in soil. Journal
Soil of Science, v.33, p.141-163, 1982
VALPASSOS, M.A.R.; CAVALCANTE, E.G.S.; CASSIOLATO, A.M.R.; ALVES, M.C.
Effects of soil management systems on soil microbial activity, bulk density and chemical
properties. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.36, p.1539-1545, 2001.
VARGAS, L.K.; SCHOLLES, D. Biomassa microbiana e produção de C-CO2 e N mineral de
um Podzólico vermelho-escuro submetido a diferentes sistemas de manejo. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, v.24, p.35-42, 2000.
van VEEN, J.A.; LADD, J.N.; AMATO, M. Turnover of carbon and nitrogen through the
microbial biomass in a sandy loam and a clay soil incubated with [14C(U)] (NH4)2SO4 under
different moisture regimes. Soil Biology and Biochemistry, v.17, p.747-756, 1985.
85
5. CAPITULO IV
RENDIMENTO DE GRÃOS E VALOR NUTRITIVO DE MILHO EM SISTEMA DE
INTEGRAÇÃO FEIJÃO/MILHO-OVINOS DE CORTE EM RESPOSTA AO
NITROGÊNIO
Resumo - A fertilização nitrogenada feita na pastagem de inverno em sistemas de integração
lavoura-pecuária pode apresentar reflexos na produtividade e valor nutritivo do milho no
verão. Este trabalho teve como objetivo verificar o rendimento e a proteína bruta de grãos de
milho em um sistema de integração milho-ovinos de corte sob doses de nitrogênio na
pastagem de inverno, com e sem pastejo, e doses de nitrogênio no milho em rotação. O
experimento foi implantado no ano de 2006, em Guarapuava, PR, com cultivo de aveia
(Avena ssp.) mais azevém comum (Lolium multiflorum) no inverno e rotação de milho e feijão
no período estival durante os anos, sendo esse trabalho referente ao cultivo do milho no ano
agrícola 2009/2010. Os tratamentos foram compostos de quatro níveis de nitrogênio na
pastagem de inverno (0, 75, 150 e 225 kg ha-1), com e sem pastejo, e cinco níveis de
nitrogênio no verão (0, 75, 150, 225 e 300 kg ha-1). O rendimento de grãos aumento com a
adubação nitrogenada realizada na pastagem, caracterizando efeito residual do nitrogênio
aplicado no inverno. Esse feito foi mais evidente em áreas com pastejo. O rendimento de
grãos de milho, cultivado em sequência, foi otimizado quando em pastejo com carga animal
de 658 kg de peso vivo ha-1. Este resultado desmistifica que a entrada do animal no sistema
necessariamente afeta negativamente a cultura sucessora. Os teores de proteína bruta no grão
do milho foram maiores nas áreas com pastejo e aumentaram com as crescentes doses de N
aplicadas na pastagem de inverno e no milho.
Termos para indexação: aveia, azevém, proteína bruta, rendimento de grãos.
CORN YIELD AND NUTRITIVE VALUE UNDER WINTER AND SUMMER
NITROGEN RATES ON A ITEGRATION BEAN/CORN–MEAT SHEEP SYSTEM,
WITH OR WITHOUT GRAZING
Abstract: Nitrogen fertilization in winter pastures in crop-livestock systems can provide corn
yield and nutritive value gains in summer as well as generate more income by the animal
production. The objective was to evaluate the corn crop production and nutritive value in
integrated crop-livestock under nitrogen levels in winter pastures, with and without grazing,
and nitrogen levels in corn. The experiment was established in 2006 at Guarapuava, PR,
Brazil, and carried on cultivating oats (Avena spp.) and ryegrass (Lolium multiflorum) during
winter and corn and beans in succession during the summer over the years, and this paper
refers to the 2009/2010 corn crop. Treatments were composed of four nitrogen levels on
winter pasture (0, 75, 150 and 225 kg ha-1), with and without grazing, and five nitrogen levels
in the summer (0, 75, 150, 225 and 300 kg ha-1). Corn yield was influenced by nitrogen
86
fertilization performed in the pasture, characterizing residual effect of nitrogen applied in
winter being it more responsive when under grazing. The corn yield grown in sequence was
optimized by 658 kg ha-1 when under grazing, demystifying that the animal affects the
summer crop production. Corn crude protein levels from the grazed areas were higher and
increased as the nitrogen levels increased.
Index terms: crude protein, grain yield, nutrients, oat, ryegrass.
Introdução
Os sistemas de integração entre lavoura e pecuária vêm sendo implementados e
estudados, com intuito de tornar o ambiente produtivo sustentável (Balbinot Junior et al.,
2009). Eles proporcionaram efeitos benéficos ao otimizar a produtividade da propriedade e
melhorar a qualidade do solo ao longo do tempo (Entz et al., 2002). Considerando que, na
região subtropical do Brasil, no inverno, grande parte das áreas é utilizada com plantas de
cobertura e/ou pousio. E nesse contexto o uso da integração lavoura-pecuária demonstra ser
uma estratégia promissora, ao possibilitar a produção pecuária no período estival e manter
rendimentos satisfatórios da lavoura em sucessão (Assmann, et al., 2003; Lunardi et al., 2008;
Sandini et al., 2011).
Contudo, existe certa resistência ao sistema de integração lavoura-pecuária,
especialmente por parte de produtores de grãos, entendendo que o animal, no sistema, reduz a
produtividade de grãos devido à compactação do solo, à remoção de nutrientes ou diminuição
da cobertura vegetal/matéria orgânica no solo. Sabe-se que o efeito do animal nas
propriedades físicas de solo depende exclusivamente da carga animal imposta (Carvalho et
al., 2005), ao ser respeitado o manejo da pastagem (altura, massa de forragem ou oferta)
respectiva a cada espécie forrageira o efeito nas propriedades físicas de solo não é prejudicial
ao sistema.
Mesmo manejo que caracteriza a permanência de cobertura vegetal sobre o solo após a
retirada dos animais, uma vez que, o sistema de integração lavoura-pecuária tende a aumentar
as concentrações de carbono orgânico no solo ao longo do tempo, pelo crescimento contínuo
de plantas na área, rotação de culturas, incremento da massa produzida por tempo em
decorrência do pastejo e maior ciclagem de nutrientes (Tracy & Zhang, 2008).
Além do rendimento, o N também está relacionado com a composição protéica do grão
de milho. Estudos realizados por Amaral Filho et al. (2005) e Silva et al (2005b)
demonstraram aumento da proteína no grão do milho com crescentes doses de N aplicado em
cobertura durante o desenvolvimento da cultura.
87
Na integração lavoura-pecuária, alguns estudos buscam demonstrar o efeito residual do
N aplicado na pastagem no inverno sob a cultura sucessora (Assmann et al., 2003; Sandini et
al., 2011). Nesse sentido, o N aplicado no inverno possibilita maiores rendimentos da
pastagem e, consequentemente do produto animal, permanecendo no sistema e usando pela
cultura sucessora (especialmente gramíneas). Isto caracteriza a prática de fertilização do
sistema de produção e não restritivo a apenas a cultura em questão. Isto permite menor
entrada de insumos na propriedade com melhor aproveitamento dos nutrientes, o que
caracteriza um sistema de produção dentro dos princípios da sustentabilidade.
Sendo assim, pela importância do nitrogênio na produtividade da pastagem e da lavoura
mais a presença do animal no sistema, objetivou-se, nesse trabalho, avaliar efeito da aplicação
de doses crescentes de nitrogênio na pastagem e no milho, com e sem pastejo na pastagem de
inverno de aveia + azevém nos componentes do rendimento e proteína bruta de grão de milho,
em um sistema de integração milho – ovinos de corte, após quatro anos da sua implantação.
Material e Métodos
O experimento foi conduzindo no Campus CDETEG, Universidade Estadual do CentroOeste (UNICENTRO) em Guarapuava, PR, Brasil, no ano agrícola de 2009/2010. A área
experimental está localizada a 25 º 33 ’ Sul e 51 º 29 ’ Oeste e tem altitude média de 1095 m.
O clima da região, segundo a classificação de Köppen, é do tipo Cfb (Maak, 1968). A
precipitação anual varia de 1.400 a 1.800 (IAPAR, 2010). O solo da área experimental é
classificado como uma associação Latossolo Bruno álico relevo suave ondulado +
Cambissolo álico, textura argilosa (Embrapa, 2006).
O experimento vem sendo conduzido nos respectivos tratamentos desde o ano de 2006
com cultivo de aveia branca (Avena sativa), aveia preta comum (Avena strigosa) e azevém
comum (Lolium multiflorum) no inverno e rotação de milho e feijão no período estival em
sistema de plantio direto.
O solo apresentava variações nos atributos químicos de solo das áreas com pastejo para
sem pastejo antes da implantação da pastagem em abril de 2009, sendo os valores na camada
de solo de 0-15 cm: com pastejo: pH (CaCl2): 5,27; matéria orgânica: 40,41 g kg-1; PMehlich: 2,25 mg dm-3; K+: 0,30 cmolc dm-3; Ca+2: 3,76 cmolc dm-3; Mg+2: 2,63 cmolc dm-3;
Al+3: 0,00 cmolc dm-3; H+Al: 4,43 cmolc dm-3. Sem pastejo: pH (CaCl2): 5,20; Matéria
Orgânica: 36,39 g kg-1; P-Mehlich: 1,96 mg dm-3; K+: 0,32 cmolc dm-3; Ca+2: 3,04 cmolc dm-3;
Mg+2: 2,74 cmolc dm-3; Al+3: 0,00 cmolc dm-3; H+Al: 4,96 cmolc dm-3.
88
O experimento foi disposto num delineamento de blocos ao acaso em parcela
subsubdividida, com três repetições. Nas parcelas principais casualizou-se os níveis de
nitrogênio na pastagem de inverno (NINV): 0, 75, 150 e 225 kg ha-1 (ureia com 45% de N).
Em cada parcela principal (com 0,2 ha cada) foi isolado do pastejo uma área de 96 m2, a qual
constituiu a área sem pastejo, e o restante da parcela em pastejo com ovinos, alocando-se o
fator com e sem pastejo (PAST) em subparcelas. O terceiro fator, doses de nitrogênio em
cobertura no milho (NVER): 0, 75, 150, 225 e 300 kg ha-1 (ureia com 45% de N) foi
casualizado em subsubparcelas. A unidade experimental na subsubparcela apresentava uma
área de 17,6 m2 total (4 linhas x 0,8 m x 5,5 m).
A semeadura da pastagem foi realizada em abril de 2009 em semeadura direta, tendo
como cultura antecessora o feijão. Foram utilizados 80 kg ha-1 de aveia branca (Avena sativa
L.) cultivar ‘FAPA 2’ e 40 kg ha-1 de azevém comum (Lolium multiflorum Lam.), com
espaçamento de 17 cm entre linhas. A adubação de base consistiu na aplicação de 250 kg ha-1
de 00-25-25 (N, P2O5, K2O). A emergência das plântulas ocorreu oito dias após a semeadura.
A aplicação dos tratamentos de inverno foi realizada 30 dias após a semeadura.
Nas áreas com pastejo foram usados ovinos da raça Ile de France em lotação contínua
com taxa de lotação variável e mantida a altura média do dossel de plantas em 14 cm (Mott &
Lucas, 1952). Os animais iniciaram o pastejo quando a altura da pastagem chegou a 30 cm e o
período de pastejo correspondeu a 110 dias.
Após 15 dias da saída dos animais realizou-se, então, dessecação da pastagem com
herbicida glyphosate (900 g ha-1) em 200 L ha-1 de calda. A semeadura do híbrido de milho
30F53 foi efetuada 30 dias após a saída dos animais, em semeadura direta, com espaçamento
de 0,8 m entre linhas. A emergência das plântulas ocorreu oito dias após a semeadura. Para a
adubação, foram aplicados a lanço, antes da semeadura, 100kg ha-1 de P2O5 e 100 kg ha-1 de
K2O, sendo as fontes o superfosfatotriplo e o cloreto de potássio, respectivamente. O
nitrogênio, em conformidade com os tratamentos estabelecidos, foi aplicado 1/3 da dose
durante a semeadura e 2/3 em cobertura, sendo metade em V2 e o restante em V5. A fonte
utilizada foi a ureia (45% de N). Efetuou-se o controle das plantas espontâneas por ocasião da
dessecação, complementado pela aplicação de atrazine (3.500g ha-1) mais óleo mineral (0,5L
ha-1), em pós emergência com 200L ha-1 de calda. Não foi efetuado controle de pragas e
doenças.
A produtividade de milho foi determinada em área útil de 8m2 (2 linhas x 0,8m x 5m)
com correção para o teor de 130g kg-1 de umidade. Para avaliação do número de fileiras,
grãos por fileira e por espiga, foram utilizadas dez espigas colhidas em sequência da segunda
89
linha central de cada parcela, que após analisadas foram incorporadas à massa da parcela. A
massa de mil grãos foi estimada a partir da pesagem de 300 grãos.
Foi retirada uma subamostra de grão de milho das amostras para determinação do
rendimento de grãos para determinação do teor de proteína bruta (PB). O grão do milho foi
moído em liquidificador até tamanho de partícula de no máximo 0,5 mm. A umidade, para
cálculo da PB em base seca, foi determinada, gravimetricamente, por perda de peso, em estufa
a 105°C, até peso constante e a determinação do teor de nitrogênio no grão foi realizada pelo
método micro-Kjeldahl, conforme descrito por Silva et al. (1990). Uma amostra de 0,3 g foi
levada para digestão a 400 ºC com ácido sulfúrico concentrado, em presença de sulfato de
cobre como catalisador. O nitrogênio presente na solução ácida resultante é determinado por
destilação por arraste de vapor, seguida de titulação com ácido diluído e o teor de proteína
bruta no grão foi obtido utilizando o fator de correção de 6,25.
Os resultados foram submetidos a análises de variância pelo teste F a um nível de
significância de 5% de probabilidade. Foi utilizado o pacote estatístico Statiscal Analysis
System (SAS, 2002) e, quando apresentaram significância, as médias de efeito qualitativo
(PAST) foram comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. Para os resultados de
efeito quantitativo (NINV e NVER) realizaram-se estudos de regressão considerando o maior
grau significativo.
Resultados e Discussão
A população de plantas não apresentou diferença (P > 0,05) para os fatores impostos,
com média de 69.757 ±3.416 plantas ha-1, o que caracteriza uniformidade no dossel de
plantas. As possíveis variações encontradas para as variáveis correspondentes aos
componentes de rendimento de grãos e teor de proteína bruta no grão são, portanto, reflexos
dos tratamentos impostos (Tabela 1), uma vez que a densidade populacional de plantas
poderia influenciar nas variáveis em questão, devido à competição entre plantas (Amaral
Filho et al., 2005).
Foi observada influência (P=0,04) da interação tripla NINV*NVER*PAST para
rendimento de grãos de milho (Tabela 3) gerando superfícies de resposta (Figura 1). Após
quatro anos da implantação no sistema de integração lavoura-pecuária, o pastejo no inverno
com ovinos contribuiu consideravelmente no aumento do rendimento de grãos de milho em
658 kg ha-1 se comparado ao não uso do pastejo, com produtividade média de 10.164 ±152 kg
ha-1 e 9.506 ±153 kg ha-1 para as áreas com e sem pastejo, respectivamente (Tabela 3).
Resultados semelhantes foram encontrados por Assmann et al. (2003), em que o pastejo no
90
inverno proporcionou maior rendimento de grãos de milho, quando aplicado N em pastagem
de aveia branca e azevém. Também em sistema de integração lavoura-pecuária, Lunardi et al.
(2008) encontraram efeito positivo do pastejo do azevém no rendimento de soja,
especialmente quando com carga animal moderada.
Tabela 1 – Quadro da análise de variância em função de doses de nitrogênio (0, 75, 150 e 225
kg ha-1) no cultivo de aveia +azevém no inverno de 2009 (NINV) e de doses de nitrogênio (0,
75, 150, 225 e 300 kg ha-1) no milho no verão de 2009/2010 (NVER), com e sem pastejo da
pastagem (PAST). Guarapuava, PR, 2009/2010.
Rendimento Massa de mil
de grãos
sementes
0,0001*
0,0259*
0,0001*
0,0255*
0,0001*
0,0484*
0,0001*
0,8658ns
0,4842ns
0,9051ns
0,0004*
0,8407ns
0,0418ns
0,9945ns
7,20
2,95
NINV
NVER
PAST
NINV*NVER
NINV*PAST
NVER*PAST
NINV*NVER*PAST
Cv
NINV
NVER
PAST
NINV*NVER
NINV*PAST
NVER*PAST
NINV*NVER*P
AS
CV
População
de plantas
0,7510ns
0,5665ns
1,0000ns
0,8339ns
0,9801ns
0,3740ns
0,6029ns
4,78
Índice de
espiga
0,0417*
0,0099*
0,0097*
0,6432ns
0,1392ns
0,0455*
0,9061ns
5,61
Grãos
ardidos
0,7821ns
0,2558ns
0,1756ns
0,0017*
0,1673ns
0,1922ns
0,2738ns
49,33
Nº de
fileiras
0,5147ns
0,0024*
0,2556ns
0,0470*
0,6347ns
0,0186ns
Grãos por
fileira
0,0073*
0,0001*
0,0189*
0,0001*
0,8341ns
0,8570ns
Grãos por
espiga
0,0111*
0,0001*
0,0125*
0,0001*
0,9844ns
0,5427ns
Altura de
plantas
0,0001*
0,0001*
0,0077*
0,0001*
0,0024*
0,3132*
Inserção
espiga
0,0001*
0,0001*
0,0077*
0,0001*
0,0021*
0,0010*
Proteína
bruta
0,0001*
0,0001*
0,0001*
0,0001*
0,0059*
0,0001*
0,5143ns
0,7324ns
0,6602ns
0,8963ns
0,9798ns
0,0022ns
5,83
6,47
2,71
2,45
3,99
2,87
*Significativo pelo teste t a 5%.
ns
Não significativo pelo teste t a 5%
O animal no sistema, por meio das dejeções pode influenciar nos processos de
mineralização/imobilização de N, facilitar a rápida decomposição de substratos (Singh et al.,
1991) e aumentar a taxa de reciclagem de N resultante da deposição de urina e fezes (Bauer et
al., 1987). A disponibilidade de nutrientes às plantas pode ser facilitada pelo pastejo, por meio
da manutenção, na superfície do solo, de uma fração de nutrientes orgânicos facilmente
91
mineralizáveis, que são mais acessíveis também aos microorganismos (Archer & Smeins,
1991).
A presença do animal no sistema também pode resultar no aumento dos teores de
nutrientes no solo, como potássio (Souto, 2006). A retenção de nutrientes no corpo do animal
é relativamente pequena e os nutrientes que retornam ao solo, via fezes e urina, estão mais
prontamente disponíveis para absorção pelas plantas (Haynes & Williams, 1993). Isto justifica
o aumento do rendimento de grãos observado com animais no sistema. Outro efeito da
pastagem está em ciclar nutrientes, trazendo-os de camadas mais profundas para as mais
superficiais do solo, disponibilizando para a cultura em sucessão (Ferreira et al., 2009).
Nesse mesmo trabalho, Sandini et al. (2011) observou, no ano de 2007, fitomassa seca
residual (obtida após saída dos animais) de aproximadamente 12 t ha-1 com aplicação de 150
kg ha-1 de N e, nas áreas com pastejo, o resíduo foi de 2,7 t ha-1 com aplicação de 196 kg ha-1
de N. Nesse sentido o maior resíduo de fitomassa seca nas áreas sem pastejo, interfere
negativamente no processo de imobilização/mineralização do N. Enquanto que nas áreas com
pastejo os nutrientes possivelmente estejam mais facilmente disponíveis devido a fezes e
urina deixadas pelos animais.
O pastejo pode caracterizar uma maior produção total de forragem e,
consequentemente de raízes, aumentado a disponibilidade de nutrientes para a cultura
sucessora pelo maior aporte de matéria orgânica no solo. Neste trabalho, os teores de matéria
orgânica foram superiores nas áreas com pastejo para as sem pastejo. Para Tracy & Zhang
(2008), o sistema de integração lavoura-pecuária pode aumentar as concentrações de carbono
orgânico no solo ao longo do tempo devido ao crescimento contínuo de plantas para
exploração vegetal, rotação de culturas, incremento da massa produzida por tempo em
decorrência do pastejo e maior ciclagem de nutrientes. O animal pode vir a ser um fator
desejado ao sistema quando feito correto manejo da pastagem, com melhores índices
produtivos e uso eficiente de fertilizantes.
Quando na presença do animal no sistema (Figura 1), com menores doses de N, o
rendimento de grãos foi superior. Além disso, observa-se efeito residual do N aplicado no
cultivo da pastagem de inverno (aveia branca + azevém). Com a aplicação de 225 kg ha -1 de
N na pastagem e sem N no milho, o rendimento de grãos nas áreas com pastejo foi 10.077 kg
ha-1. Enquanto, sem a aplicação de N na pastagem e na dose de 225 kg ha-1 de N no milho
obteve-se rendimento de grãos de 10.480 kg ha-1. Esses resultados desmistificam paradigmas
relacionados à exportação de nutrientes por animais ou possíveis perdas de nutrientes do
inverno ao verão.
92
Os resultados estão de acordo com Assmann et al. (2003), que também verificaram
efeito residual do N aplicado no inverno no rendimento de grãos de milho em um sistema de
integração lavoura-pecuária, e mais pronunciados quando com pastejo. Com aplicação de 300
kg ha-1 de N no inverno e usando de 0 a 240 kg ha-1 de N no verão, Assmann et al. (2003)
observaram o rendimento de grãos de 10.006 kg ha-1, atribuído a maiores quantidades de
nitrato nessas áreas.
Analisando os dados de rendimento de grãos, ajustados a equação correspondente à
superfície de resposta gerada (Figura 1), o ponto de máxima produtividade nas áreas com
pastejo foi de 11.035 kg ha-1, alcançado com aplicação de 125 kg ha-1 e 200 kg ha-1 de N no
inverno e verão, respectivamente. Para as áreas sem pastejo o maior rendimento de grãos foi
de 10.826 kg ha-1 obtido com aplicação de 225 kg ha-1 e 150 kg ha-1 de N no inverno e verão,
respectivamente (Figura 1), sendo necessária maior quantidade de N nas áreas sem pastejo
para alcançar as mesmas produtividades das áreas pastejadas.
SEM PASTEJO
COM PASTEJO
12000
10000
10000
8000
8000
6000
6000
75
NINV,
kg ha -1
0
0
75
150
75
NINV,
kg ha -1
CP=7494,787575 + 20,364024*NINV + 22,02143*NVER - 0,039492*NINV2 - 0,049459*NIN*NVER - 0,038896*NVER2
SP=5390,856729 + 20,706601*NINV+ 40,390872*NVER - 0,0181*NINV2 - 0,075998*NINV*NVER - 0,080036*NVER2
0
0
ha 1
300
225
150
kg
4000
225
NV
ER
,
ha 1
75
150
kg
4000
225
300
225
150
NV
ER
,
Rendimento de grãos, kg ha
-1
12000
R2 = 0,81 P = 0,0001
R2 = 0,90 P= 0,0001
Figura 1 – Rendimento de grãos de milho (kg ha-1) no sistema de integração milho-ovinos de
corte em função de doses de nitrogênio no cultivo de aveia +azevém no inverno de 2009
(NINV) e de doses de nitrogênio no milho no verão de 2009/2010 (NVER), com e sem
pastejo no inverno. Guarapuava, PR, 2009/2010.
O rendimento de grãos é muito influenciado pela disponibilidade de nitrogênio durante
o desenvolvimento da cultura, o que pode ser caracterizado na avaliação dos componentes de
rendimento. Quando não limitado por outros fatores edafoclimáticos a maior disponibilidade
de N no sistema aumenta o potencial da planta em diferir maior número de grãos por espiga
(Bortolini et al., 2001).
93
Tabela 3 – Parâmetros das equações referentes ao desdobramento da interação: dose de
nitrogênio na pastagem de inverno (NINV) versus dose de nitrogênio no milho no verão
(NVER) para as variáveis: rendimento de grãos de milho, altura de plantas, altura da inserção
da espiga, grãos ardidos, número de fileiras, grãos por fileira e grãos por espiga. Guarapuava,
PR, 2010.
a
b
c
d
e
f
r² (ajustado)
P
Equações da interação N INV*N VER
Rendimento de
Altura de
Altura inserção
grãos
planta
da espiga
6442,822152
189,226581
98,972914
20,535313
0,143915
0,073453
31,206151
0,244721
0,1554
-0,028796
-0,000137
-0,000015052
-0,062729
-0,000365
-0,000234
-0,059466
-0,000429
-0,000262
0,72
0,71
0,51
0,0001
0,0001
0,0001
a
b
c
d
E
F
r² (ajustado)
P=
Número de fileiras
15,931901
0,004841
0,006442
-0,000010711
-0,000015425
-0,000017573
0,79
0,0027
Grãos por fileira
28,798732
0,033779
0,050476
-0,00003775
-0,000117
-0,000094853
0,81
0,0001
Grãos ardidos
2,474036
-0,003690
0,000871
-0,000000108
0,000031191
0,00015338
0,61
0,0197
Grãos por espiga
459,521730
0,694242
1,026127
-0,000935
-0,002391
-0,002123
0,84
0,0001
A equação é representada por: Z = a + by + cx +dy² + eyx + fx², em que y varia de 0 a 225 (kg ha-1 de N)
e x de 0 a 300 (kg ha-1 de N).
Observou-se interação entre NINV*NVER para os componentes de altura de plantas
(P=0,0001), altura da inserção da espiga (P=0,0001), número de fileiras por espiga
(P=0,0470), grãos por fileira (P=0,0001) e grãos por espiga (P=0,0001), conforme Tabelas 2 e
3. Tal comportamento foi semelhante àquele observado para rendimento de grãos quanto à
resposta a adubação nitrogenada, sobre o efeito residual do N aplicado no inverno e sobre as
crescentes doses de N, justificando os resultados obtidos com a produtividade do milho. Silva
et al. (2005a) também observaram aumento nos valores de número de fileiras de grãos por
espiga e número de grãos por fileira com crescentes doses de N.
94
GRÃOS POR ESPIGA
600
220
550
Nº de grãos
240
200
180
0
0
ha 1
75
150
75
NINV,
kg ha -1
0
0
g
225
,k
g
ha 1
75
NINV,
kg ha -1
NV
ER
75
150
300
225
150
400
N
V
ER
300
225
150
160
225
500
450
,k
Altura, cm
ALTURA DE PLANTAS
Figura 2 – Altura de plantas (cm) e grãos por espiga no sistema de integração milho-ovinos de
corte em função de doses de nitrogênio no cultivo de aveia +azevém no inverno de 2009
(NINV) versus de doses de nitrogênio no milho no verão de 2009/2010 (NVER). Guarapuava,
PR, 2009/2010.
A massa de mil grãos foi maior nas áreas com pastejo em relação às áreas sem pastejo,
sendo respectivamente de 278 ±3,01 e 275 ±3,01 g. Contudo, com a aplicação de nitrogênio,
tanto na pastagem de inverno, quanto na cultura de verão, a massa de mil grãos diminuiu com
as maiores doses do fertilizante (Figura 3A e 3B). Esses resultados são distintos daqueles
reportados por Silva et al. (2005a) e Lara Cabezas et al. (1997). Em contrapartida, o maior
número de grãos por espiga, reflexo do maior número de grãos por fileira e do maior número
de fileiras por espiga, com crescente uso da adubação nitrogenada (Figuras 4B), caracterizou
as maiores respostas de rendimento de grãos.
Trabalhos demonstram melhores resultados de rendimento de grãos de milho quando o
N é aplicado na fase inicial de crescimento (Sá, 1996, Silva et al., 2005a) em virtude da
imobilização temporária do N pelos microorganismos. Sendo assim, a presença do animal
favoreceu a ciclagem de nutrientes e o N possivelmente esteve mais disponível ao milho na
fase inicial se comparada às áreas sem pastejo, considerando que o tipo e a quantidade de
cobertura vegetal interferem consideravelmente na resposta a N da cultura em sucessão
(Amado et al., 2002).
95
MG, gr
(A)
(B)
290
290
280
280
y = 277,226 + 0,0477485x - 0,000298512x²
r² = 0,73
P = 0,0164
270
y = 280,147 - 0,022844x
r²=0,88
P = 0,0006
270
260
260
0
0
0
75
150
225
0
Nitrogênio no inverno, kg ha-1
75
150
225
300
Nitrogênio verão, kg ha-1
Figura 3 – Massa de mil grãos (MG, gr) em função de doses de nitrogênio na pastagem no
inverno (Fig. A) e em função de doses de nitrogênio no milho no verão (Fig. B). Guarapuava,
PR, 2009/2010.
Observou-se interação entre NINV*PAST (P=0,0024) para altura de plantas (Figura 4A
e 4C). As crescentes doses de N afetaram a altura de plantas, tanto nos tratamentos com
pastejo como para sem pastejo, conforme aplicação de N no inverno e no verão. Resultados
semelhantes aos encontrados por Silva et al. (2005a), ao observarem maior altura de plantas
com maior aplicação de N. Também Pauletti & Costa (2000) observaram efeito da adubação
nitrogenada, aplicada na aveia e no milho, na altura de plantas e inserção da espiga, sendo
maiores as alturas quanto maior a dose do N aplicado.
96
(A)240
y = 110,01022 + 0,05776x
r2 = 0,75 P = 0,0001
Altura da planta, cm
230
220
y = 104,69639 + 0,17839 - 0,00044976x2
r2 = 0,86
P = 0,0001
210
200
Com pastejo
Sem pastejo
190
0
(B)
75
150
225
Nitrogênio verão, kg ha-1
300
(C) 230
Altura inserção da espiga, cm
140
y = 112,90017 + 0,05133x
r2 = 0,76 P = 0,0007
130
120
y = 116,27 cm
110
100
Com pastejo
Sem pastejo
90
Altura da planta, cm
0
y = 211,74568 + 0,07481x
r2 = 0,80 P = 0,0001
220
y = 212,69395 + 0,04192x
r2 = 0,72
P = 0,0213
210
200
Com pastejo
Sem pastejo
190
0
0
0
75
150
Nitrogênio inverno, kg ha-1
225
0
75
150
225
Nitrogênio inverno, kg ha-1
Figura 4 – Altura de plantas de milho (cm) em função de doses de nitrogênio no verão versus
com ou sem pastejo na pastagem de inverno (Fig. 5A); altura de plantas (cm) de milho e
altura da inserção da espiga (cm) em função de doses de nitrogênio no inverno versus com ou
sem pastejo na pastagem de inverno (Fig. 5B e Fig. 5C, respectivamente) em sistema de
integração milho-ovinos de corte. Guarapuava, PR, 2009/2010.
Contudo, a altura da inserção da espiga teve efeito da interação (P=0,0021) entre
NINV*PAST (Figura 4B). No tratamento sem pastejo, a altura da inserção da espiga não
sofreu variação com as crescentes doses de N no inverno. Já nas áreas com pastejo os
resultados ajustaram-se a uma equação linear positiva. Plantas bem supridas em N apresentam
maior desenvolvimento de área folhar e sistema radicular, pois o N participa diretamente na
divisão e expansão celular, bem como no processo de fotossíntese (Büll, 1993; Varvel et al.,
1997).
O percentual de grãos ardidos apresentou pouca variação e sofreu interferência da
interação (P=0,0017) NINV*NVER (Tabela 3) variando de 1,88 a 2,47 % e com coeficiente
de variação elevado (Tabela 2), assim como observado por Pauletti & Costa, (2000).
97
Os teores de proteína bruta do grão do milho foram afetados pela ocorrência ou não do
pastejo, e pelas doses de nitrogênio aplicadas, tanto na pastagem de inverno quanto na cultura
de verão (Figura 5), observando-se interação (0,0022) entre NINV*NVER*PAST. Quando da
ocorrência de pastejo, as respostas a aplicação de N para os teores de proteína bruta foram
mais positivas quando comparadas às áreas sem pastejo. Da mesma forma, observou-se efeito
residual do nitrogênio aplicado na pastagem de inverno como resposta na proteína do grão do
milho cultivado em sucessão, onde a aplicação de 225 kg ha-1 de N no inverno, e sem uso do
mesmo no verão, os teores de PB foram superiores ao uso de 300 kg ha-1 de N apenas no
milho no verão (Figura 5). Os teores de proteína bruta aumentaram com as doses crescentes
de N, tanto no inverno quanto no verão. Resultados semelhantes aos encontrados por Amaral
Filho et al. (2005) quando observaram variação de 7,5 a 10,5% na proteína bruta com
aplicação de 0 a 150 kg ha-1.
SEM PASTEJO
11
10
10
9
9
8
8
75
NINV,
kg ha -1
0
0
225
ha 1
ha 1
75
150
NV
ER
225
300
225
150
7
75
150
75
NINV,
kg ha -1
0
0
NV
ER
300
225
150
7
,k
g
11
,k
g
Proteína Bruta, %
COM PASTEJO
CP=6,682478 + 0,009778*NINV + 0,016437*NVER - 0,000015426*NINV2 - 0,000019910*NIN*NVER - 0,000028720*NVER2 R2 = 0,8639 P = 0,0001
SP=6,390949 + 0,008344*NINV+ 0,009931*NVER + 0,000001488*NINV2 - 0,000026652*NINV*NVER - 0,000000393*NVER2 R2 = 0,8864 P= 0,0001
Figura 5 – Proteína bruta no grão de milho (%) no sistema de integração milho-ovinos de
corte em função de doses de nitrogênio no cultivo de aveia +azevém no inverno de 2009
(NINV) e de doses de nitrogênio no milho no verão de 2009/2010 (NVER), com e sem
pastejo no inverno. Guarapuava, PR, 2009/2010.
O maior teor de proteína bruta foi de 10,9 g kg-1, encontrado com aplicação de 225 kg
ha-1 de N no inverno e 200 kg ha-1 de N no verão para as áreas com pastejo. Nas áreas com
pastejo, obteve-se o teor máximo de proteína bruta de 9,49 g kg-1 com aplicação de 225 kg ha1
de N no inverno, e 300 kg ha-1 de N no verão. Sem a aplicação de N obtiveram-se os
98
menores teores de proteína bruta, sendo 6,68 e 6,39 g kg-1 para com e sem pastejo,
respectivamente. Os resultados indicam a menor necessidade de N no milho quando com
pastejo de inverno, no que diz respeito a resposta ao maior teor de proteína no grão do milho.
Silva et al. (2005b), ao avaliar o efeito de doses e épocas de aplicação de N em milho,
observaram aumento nos valores de proteína bruta no grão com crescentes doses de N de
quatro híbridos de milho em dois anos de avaliação.
Após quatro anos de implantação do sistema de integração lavoura-pecuária, observa-se
que o rendimento e os teores de proteína bruta do grão de milho são melhorados com
aplicação de N e o pastejo com ovinos na pastagem, em rotação lavoura-pecuária. Isso
desmistifica o paradigma, segundo o qual o animal prejudicaria a lavoura em sucessão. Pelo
contrário, os animais em pastejo potencializam o aproveitamento do N no sistema, reduzindo
as quantidades de fertilizantes nitrogenados, benefícios que são buscados em um sistema de
produção sustentável.
Conclusões
O rendimento de grãos de milho aumentou pela adubação nitrogenada realizada na
pastagem, caracterizando efeito residual do nitrogênio. As maiores respostas nas áreas que são
pastejadas no inverno, desmitificam que entrada do animal no sistema afete negativamente a
cultura sucessora.
Os teores de proteína bruta no grão de milho aumentam com as crescentes doses de N
aplicadas tanto na pastagem quanto no milho, e são maiores nas áreas com pastejo.
Referencias Bibliográficas
AMADO, T.J.C.; MIELNICZUK, J.; AITA, C. Recomendação de adubação nitrogenada para
o milho no RS e SC adaptada ao uso de culturas de cobertura do solo, sob sistema plantio
direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.26, p. 241-248, 2002.
AMARAL FILHO, J.P.R.; FORNASIERI FILHO, D.; FARINELLI, R.; BARBOSA, J.C.
Espaçamento, densidade populacional e adubação nitrogenada na cultura do milho. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, v.29, p.467-473, 2005.
ARCHER, S.; SMEINS, F.E. Ecosystem-level processes. In: HEITSCHIMIDT, R.K.;
STUTH, J.W., eds. Grazing management: an ecological perspective. Portland, Timber Press,
1991. p.109-139.
ASSMANN, T.S.; RONZELLI JÚNIOR, P.; MORAES, A.; ASSMANN, A.L.; KOEHLER,
H.S.; SANDINI, I.E. Rendimento de milho em área de integração lavoura-pecuária sob o
sistema de plantio direto, em presença e ausência de trevo branco, pastejo e nitrogênio.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.27, p.675-683, 2003.
99
BAUER, A.; COLE, C.V.; BLACK, A.L. Soil property comparisons in virgin grassland
between grazed and nongrazed management systems. Soil Science Society of America
Journal, v.51, p.176-182, 1987.
BORTOLINI, C.G.; SILVA, P.R.F.; ARGENTA, G.; FORSTHOFER, E.L. Rendimento de
grãos de milho cultivado após aveia-preta em resposta a adubação nitrogenada e regime
hídrico. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.36, p.1101-1106, 2001
BÜLL, L.T. Nutrição mineral do milho. In: BÜLL, L.T.; CANTARELLA, H., eds. Cultura do
milho: fatores que afetam a produtividade. Piracicaba, POTAFOS, 1993. p.63-146.
CARVALHO, P.C.F. et al. O estado da arte em integração lavoura e pecuária. In: CICLO DE
PALESTRAS EM PRODUÇÃO E MANEJO DE BOVINOS, 10., 2005, Porto Alegre.
Anais... Canoas: ULBRA, 2005. p.7-44.
CONAB – Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da Safra Brasileira
de Grãos 2010/2011 – Quarto Levantamento – Janeiro/2011. Disponível
em:<http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/11_01_06_08_41_56_boletim_gr
aos_4o_lev_safra_2010_2011.pdf>. Acesso em 26 de janeiro de 2011.
CONAB – Companhia Nacional de Abastecimento. Indicadores agropecuários. Disponível
em: <http://www.conab.gov.br/conteudos.php?a=543&t=2>. Acesso em 31 de janeiro de
2011.
FERRIRA, E.V.O.; ANGHINONI, I.; CARVALHO, P.C.F.; COSTA, S.E.V.G.A.; CAO,
E.G. Concentração do potássio do solo em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio
direto submetido a intensidades de pastejo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.33,
p.1675-1684, 2009.
FONTOURA, S. M. V. Adubação Nitrogenada na cultura do milho em Entre Rios,
Guarapuava, PR. Guarapuava: Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária, 2005. 94 p.
HAYNES, R.J.; WILLIAMS, P.H. Nutrient cycling and fertility in the grazed pasture
ecosystem. Advance in Agronomy, v.49, p.119-199, 1993.
IAPAR.
Instituto
Agronômico
do
Paraná,
[2010].
http://www.iapar.br/modules/canteudo.htm> Acesso em: 08/11/2011.
Disponível
em:
LARA CABEZAS, W.A.R.; KONDÕRFER, G.H.; MOTTA, S.A. Volatilização de N-NH3 na
cultura de milho: I efeito da irrigação e substituição parcial da ureia por sulfato de amônio.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.21, p.481-487, 1997.
LUNARDI, R.; CARVALHO, P.C.F.; TREIN, C.R.; COSTA, J.A.; CAUDURO, G.F.;
BARBOSA, G.F.; AGUINAGA, A.A.Q. Rendimento de soja em sistema de integração
lavoura-pecuária: efeito de métodos e intensidades de pastejo. Ciência Rural, v.38, p.795801, 2008.
MOTT, G. E.; LUCAS, H. L. The design, conduct and interpretation of grazing trials on
cultivated and improved pastures. Proc. 6º Intl Grassld. Cong, p.1380, 1952.
PAULETTI, V.; COSTA, L.C. Épocas de aplicação de nitrogênio no milho cultivado em
sucessão à aveia preta no sistema de plantio direto. Ciência Rural, v.30, p.599-603, 2000.
SÁ, J.C.M. Manejo do nitrogênio na cultura do milho no sistema plantio direto. Passo
Fundo, Aldeia Norte, 1996. 24p.
SANDINI, I.E.; MORAES, A.; PELISSARI, A.; NEUMANN, M.; FALBO, M.K.;
NOVAKOWISKI, J.H. Efeito residual do nitrogênio na cultura do milho no sistema de
produção integração lavoura-pecuária. Ciencia rural, v.41, p.1315-1322, 2011.
100
SILVA, E.C.; BUZETTI, S.; GUIMARÃES, G.L.; LAZARINI, E.; SÁ, M.E. Doses e épocas
de aplicação de nitrogênio na cultura do milho em plantio direto sobre Latossolo vermelho.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.29, p.353-362, 2005a.
SILVA, P.R.F.; STRIEDER, M.L.; COSER, R.P.S.; RAMBO, L.; SANGOI, L.; ARGENTA,
G.; FORSTHOFER, E.L.; SILVA, A.A. Grain yield and kernel crude protein content
increases of maize hybrids with late nitrogen side-dressing. Scientia Agricola, v.62, p.487492, 2005b.
SILVA, D. J. Análise de alimentos (métodos químicos e biológicos). 2 ed. Viçosa: UFV,
1990. 165p.
SINGH, R.S.; RAGHUBANSHI, A.S.; SINGH, J.S. Nitrogen mineralization in dry tropical
savanna: Effects of burning and grazing. Soil biology and biochemistry, v.23, p.269-273,
1991.
SOUTO, M.S. Pastagem de aveia e azevém na integração lavoura-pecuária: Produção de
leite e características do solo. Curitiba, Universidade Federal do Paraná, 2006. 80p. (Tese de
Mestrado).
TRACY, B.F.; ZHANG, Y. Soil compaction, corn yield response, and soil nutrient pool
dynamics within an integrated croplivestock system in Illinois. Crop Science, v.48, p.12111218, 2008.
VARVEL, G.E.; SCHPERS, J.S.; FRANCIS, D.D. Ability for in-season correction of
nitrogen deficiency in corn using chlorophyll meters. Soil Science Society of America
Journal, v.61, p.1233-1239, 1997.
101
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A dinâmica dos atributos químicos do solo passa a ser alterada quando na presença do
animal em pastejo no inverno anterior ao cultivo da lavoura. A maior produção de biomassa
influenciada pela dose de N aplicada na pastagem favorece o aumento da matéria orgânica no
solo, especialmente quando na presença do animal, o que condiciona melhor armazenamento
de nutrientes no solo e sua maior eficiência de utilização. Especialmente ao nitrogênio, que
passa a apresentar efeito residual do que foi aplicado na pastagem de inverno para a cultura de
verão, neste caso, o milho. Trabalhos desenvolvidos neste mesmo protocolo experimental, em
Guarapuava, mostram esse efeito consecutivamente no decorrer dos anos. E a diferença de
produção de grãos, melhor quando com animais em pastejo no inverno, parece ser devido
principalmente a melhorias nos estoques de MO do solo.
Outros nutrientes parece não apresentar tanta variação com a presença do animal no
sistema, no decorrer de cinco anos após a implantação. Comprova-se que com mesma
adubação fosfatada e potássica, bem como sob igual tratamento de fertilidade quando
comparadas áreas com pastejo e áreas sem pastejo no inverno, verificam-se quando não
melhorias nos atributos químicos, manutenção dos nutrientes no solo de forma semelhante
para ambos esses tratamentos. Esse fato por si só já caracteriza o benefício da integração
lavoura-pecuária, onde são produzidos carne e lã no período de inverno e as atributos
químicos do solo permanecem adequadas ao cultivo do milho em sucessão.
O efeito residual do N aplicado na pastagem para a cultura de verão, além do
rendimento de grãos, também interfere nas características protéicas do grão do milho
conforme a dose aplicada no inverno. Tal fato possibilita agregar ao grão maior valor
nutricional e ser usado em menores proporções na produção animal, quando destinado à
produção de ração.
Com isso, os paradigmas hoje ainda presentes no meio rural produtivo, são
desmistificados pela pesquisa a cada nova contribuição científica. Seja com ovinos ou
bovinos, os resultados se assemelham. Contudo, ainda há necessidade de expandir esse
conhecimento para o meio rural. Verificam-se muitos casos em que a pastagem de inverno é
cultivada com vista a utilizar apenas a fertilidade de solo remanescente à cultura do milho,
soja ou feijão. No entanto, o que se comprova é a melhor eficácia do sistema no cultivo da
lavoura após pastagem fertilizada e utilizada para produção animais.
102
APÊNDICE 1 – Croqui da área (3 ha) experimental (Unicentro – campus Cedeteg,
Guarapuava - PR).