UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS CAMPUS DE JABOTICABAL ALTERAÇÕES EM LATOSSOLO VERMELHO E NA CULTURA DA SOJA EM FUNÇÃO DE SISTEMAS DE PREPARO Alberto Carvalho Filho Engenheiro Agrônomo JABOTICABAL - SÃO PAULO – BRASIL 2004 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS CAMPUS DE JABOTICABAL ALTERAÇÕES EM LATOSSOLO VERMELHO E NA CULTURA DA SOJA EM FUNÇÃO DE SISTEMAS DE PREPARO Alberto Carvalho Filho Orientador: Prof. Dr. José Frederico Centurion Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – Unesp, Campus de Jaboticabal, como parte das exigências para a obtenção do título de Doutor em Agronomia (Produção Vegetal). JABOTICABAL – SÃO PAULO – BRASIL Outubro de 2004 ii C331a Carvalho Filho, Alberto Alterações em Latossolo Vermelho e na cultura da soja em função de sistemas de preparo / Alberto Carvalho Filho. – – Jaboticabal, 2004 xv, 77 f. ; 28 cm Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, 2004 Orientador: José Frederico Centurion Banca examinadora: Nilson Salvador, João Chrisóstomo Pedroso Neto, Rouverson Pereira da Silva, Carlos Eduardo Angeli Furlani Bibliografia 1. Rugosidade do solo. 2. Agregação do solo. 3. Soja. I. Título. II. Jaboticabal-Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias. CDU 633.34:631.41 Ficha catalográfica elaborada pela Seção Técnica de Aquisição e Tratamento da Informação – Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação - UNESP, Campus de Jaboticabal. iii DADOS CURRICULARES DO AUTOR ALBERTO CARVALHO FILHO – filho de Alberto Carvalho e Maria Aparecida Costa Carvalho, nascido no dia 11 de agosto de 1958, em São Paulo, capital, onde cursou o ensino fundamental e médio. Graduou-se em Agronomia, em março de 1982, pela Escola Superior de Agricultura de Lavras/MG, atualmente Universidade Federal de Lavras. Em fevereiro de 1983 ingressou, como professor, nas Faculdades Associadas de Uberaba/MG – FAZU, tendo ocupado o cargo de Chefe de Departamento entre os anos de 1985 a 1989 e 1994 a 1995. Entre os anos de 1991 a 1993 foi Coordenador do curso de Agronomia na FAZU. Foi homenageado, em 1991, pelos alunos do curso de Agronomia da FAZU, cedendo seu nome ao Diretório Acadêmico. É membro do Colegiado de Curso da Agronomia da FAZU desde 1999, data em que foi criado este colegiado. Ingressou, como professor, na Faculdade Dr. Francisco Maeda/Ituverava-SP – FAFRAM, no ano de 1990, onde ocupou o cargo de Chefe de Departamento no período de 1991 a 1994. Em 1993, obteve o título de Especialista – Lato Sensu – em Solos e o Meio Ambiente, em curso realizado pela Escola Superior de Agricultura de Lavras, em convênio com a Fundação de Apoio ao Ensino e Pesquisa. No ano de 1994, obteve o título de Especialista – Lato Sensu – em Fertilidade e Manejo do Solo, em curso realizado pela Universidade Federal de Viçosa/MG, em convênio com a Associação Brasileira de Ensino Agrícola Superior. Em agosto de 1996, ingressou no curso de Mestrado em Agronomia, Área de concentração em Ciência do Solo, da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV/UNESP), campus de Jaboticabal/SP, onde em abril de 1999 obteve o título de Mestre. Em 2003, ingressou como professor, na Faculdade de Ciências Agrárias/Patos de Minas - MG – FACIAGRA/UNIPAM. iv “Um conhecimento só se torna científico quando passa a ser aceito e usado pela comunidade científica.” Gilson Volpato v Aos meus pais Alberto e “Doca”, à minha esposa Elaine, aos meus filhos Luís Carlos, Soraya e Isabela, dedico. vi AGRADECIMENTOS A razão e a autoconfiança nos proporcionam ter o controle de toda situação, até o momento que deixamos o coração falar mais alto exibindo as nossas fraquezas, e é justamente nesse momento que a presença das pessoas queridas nos refortalece e nos dá a energia necessária, para que possamos continuar caminhando com passadas firmes. Quando alcançamos um objetivo, podemos então verificar que tal sucesso não seria alcançado caso não houvesse a participação de inúmeras outras pessoas. Assim, deixo aqui registrada a minha eterna gratidão a todos que por mais simples que fosse a sua colaboração no desenvolvimento deste trabalho, tenho certeza de que a realizou de coração. Em especial agradeço: Com um carinho todo especial, aos meus pais Alberto Carvalho e Maria Aparecida Costa Carvalho que me educaram sem medir esforços, possibilitando este momento especial, e a minha irmã Sônia Carvalho dos Reis e sua família, pelo amor eterno; Ao Prof. Dr. José Frederico Centurion, a quem tenho imensa admiração e respeito, não só pelos ensinamentos, sugestões, orientação e incentivo constantes, mas principalmente pela amizade que cultivamos; Ao Prof. Dr. Osvaldo Coan que despertou a idéia do projeto; Aos Professores Doutores João Chrisóstomo Pedroso Neto (FAZU/EPAMIG), Nilson Salvador (UFLA) e Carlos Eduardo Angeli Furlani (FCAV), pelas sugestões oportunas e valiosas a este trabalho; Aos Professores Doutores da FCAV, que destaco no nome de Itamar Andrioli, Vicente de Paula Pereira, Paulo César Corsini, José Marques Júnior, Edson Luís Mendes Coutinho, Willian Natale, Afonso Lopes e José Renato Zanini por colaborarem em minha formação pessoal, profissional e principalmente pela amizade; A Célia Regina Francisco Muniz, secretária do departamento de Solos da FCAV, pela atenção especial sempre dada aos pós-graduandos; vii A todos os colegas de pós-graduação, aqui representados por Luiz Carlos Vianna Júnior, Tereza Cristina Tarlé Pissarra e Luís César Dias Drumond, que viveram as mesmas dificuldades e alegrias durante a realização de nossos estudos; A professora da Faculdade Francisco Maeda/Ituverava-SP, - FAFRAM - Drª Anice Garcia, pela amizade, companheirismo e pela elaboração do Summary; Ao amigo Professor Doutor Ênio Farias de França e Silva da Faculdade Francisco Maeda/Ituverava-SP, - FAFRAM - pela ajuda na confecção do mapa de localização do experimento; A FAZU - Faculdades Associadas de Uberaba, por permitir a instalação deste projeto de pesquisa em seu campus experimental e por todo apoio oferecido; Ao Professor Doutor Rouverson Pereira da Silva, antes de tudo, grande amigo, não só pela grande ajuda na instalação e desenvolvimento do experimento, mas também por compartilhar os bons e maus momentos de nossas vidas durante a pósgraduação, no trabalho e no lazer; Aos alunos da FAZU: Daniela, Gustavo, Eduardo, Carlos Henrique, Juliano, Priscila, Bernardo, Bruno, Demétrio, Fabrício, Lucas, Marco, Ticyano, Virgílio, Misael, Pedro, Thiago e Samir, pela valiosa colaboração durante o período de coleta de dados; Ao Marco Antonio e a Meire, por todo apoio no Laboratório de Solos da FAZU; A Sônia, Neide, Cláudia e Juliano, que aqui faço representar os demais funcionários da biblioteca da FAZU, pela atenção e apoio sempre dados; A Gléce e Rosária (FAZU), pela água refrescante e cafezinho reanimador, sempre fornecido com um sorriso simples e amigo; Ao Juninho e Marcelo pela força de vontade e grande habilidade junto aos tratores e equipamentos da FAZU, aqui utilizados; Aos meus sogros Geraldo Cirilo e Amélia Penna Cirilo, pelo incentivo, pela lição de vida e por me tomarem como filho; A minha esposa Elaine Penna Cirilo Carvalho e aos meus filhos Luís Carlos Cirilo Carvalho, Soraya Cirilo Carvalho e Isabela Cirilo Carvalho, os grandes amores de minha vida, por existirem; A Deus, por tudo... viii SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS...................................................................................... LISTA DE FÓRMULAS.................................................................................. LISTA DE TABELAS..................................................................................... TÍTULO - RESUMO....................................................................................... Palavras-Chave.............................................................................................. TITLE - SUMMARY........................................................................................ Keywords...................................................................................................... CAPÍTULO 1. CONSIDERAÇÕES GERAIS................................................. INTRODUÇÃO............................................................................................ REVISÃO BIBLIOGRÁFICA....................................................................... HIPÓTESE.................................................................................................. OBJETIVOS GERAIS................................................................................. OBJETIVOS ESPECÍFICOS....................................................................... CAPÍTILO 2. SISTEMAS DE PREPARO DO SOLO: ALTERAÇÕES NA RUGOSIDADE DO SOLO............................................................................. RESUMO..................................................................................................... Palavras-Chave.......................................................................................... INTRODUÇÃO............................................................................................ MATERIAL E MÉTODOS........................................................................... RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................. Área mobilizada do solo......................................................................... Área de elevação do solo....................................................................... Espessura média da camada mobilizada.............................................. Empolamento do solo............................................................................ Índice de rugosidade do solo................................................................. Modificação da rugosidade do solo........................................................ CONCLUSÕES........................................................................................... CAPÍTULO 3. AVALIAÇÃO DO ESTADO DE AGREGAÇÃO DO SOLO AFETADO PELO SISTEMA DE PREPARO.................................................. RESUMO..................................................................................................... Palavras-Chave........................................................................................... INTRODUÇÃO............................................................................................ MATERIAL E MÉTODOS............................................................................ RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................. Percentagem de agregados no solo...................................................... Diâmetro médio geométrico (DMG) e módulo de finura (MF) dos agregados do solo.................................................................................. Incorporação de resíduos....................................................................... CONCLUSÕES........................................................................................... CAPÍTULO 4. EFEITOS DE SISTEMAS DE PREPARO DO SOLO NA PÁGINA xi xii xiii xiv xiv xv xv 01 01 03 09 09 09 10 10 10 10 12 17 17 18 19 20 21 23 24 25 25 25 25 27 30 30 32 33 35 ix CULTURA DA SOJA (Glycine max (L.) Merrill).............................................. RESUMO..................................................................................................... Palavras-chave............................................................................................ INTRODUÇÃO............................................................................................ MATERIAL E MÉTODOS............................................................................ RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................. Número médio de dias para a emergência das plântulas...................... População e sobrevivência das plantas................................................. Altura das plantas................................................................................... Altura de inserção da primeira vagem.................................................... Produtividade da cultura......................................................................... CONCLUSÕES............................................................................................ REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................ APÊNDICES................................................................................................... Apêndice 1. Localização e clima da área experimental.............................. Apêndice 2. Vista aérea da área experimental da FAZU............................ Apêndice 3. Croqui da Área Experimental – FAZU..................................... Apêndice 4. Vista parcial da área experimental (a) antes do preparo do solo e (b) após a semeadura da soja.......................................................... Apêndice 5. Preparo do solo com: (a) escarificador, (b) detalhe do escarificador, (c) enxada rotativa, (d) arado de aivecas, (e) grade aradora, e (f) arado de discos..................................................................... Apêndice 6. Avaliação do perfil mobilizado do solo: (a) posicionamento do perfilômetro; (b) leitura do perfil; (c) detalhe da régua de leitura no perfilômetro.................................................................................................. Apêndice 7. Representação dos perfis: (a) natural, (b) de elevação e (c) de fundo, obtidos através do perfilômetro................................................... Apêndice 8. Área mobilizada no solo, área de elevação no solo, espessura média da camada mobilizada do solo, empolamento do solo e índice de rugosidade do solo antes e após o preparo do solo, em função do sistema de preparo de solo.................................................................... Apêndice 9. Distribuição percentual de agregados por classe de tamanho, em função do sistema de preparo periódico do solo................... Apêndice 10. Distribuição percentual acumulada de agregados por classe de tamanho, em função do sistema de preparo periódico do solo.............................................................................................................. Apêndice 11. Diâmetro médio geométrico (DMG) e módulo de finura (MF) dos agregados do solo, em função dos implementos de preparo periódico do solo......................................................................................... Apêndice 12. Valores médios de cobertura do solo (%), em função do sistema de preparo periódico do solo.......................................................... Apêndice 13. Avaliação da altura das plantas de soja, em função do sistema de preparo periódico do solo.......................................................... Apêndice 14. Número médio de dias para emergência das plântulas, em função do sistema de preparo periódico do solo......................................... 36 36 36 36 37 42 42 43 45 46 47 48 50 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 x Apêndice 15. População inicial e final da cultura da soja e Índice de sobrevivência, em função do sistema de preparo periódico do solo........... Apêndice 16. Altura média das plantas de soja (cm), aos 19, 23, 30, 37, 44, 51, 58 e 65 dias após a semeadura, em função do sistema de preparo periódico do solo............................................................................ Apêndice 17. Altura de inserção da primeira vagem da cultura da soja (cm), em função do sistema de preparo periódico do solo.......................... Apêndice 18. Produtividade estimada da cultura da soja, em função do sistema de preparo periódico do solo.......................................................... 74 75 76 77 xi LISTA DE FIGURAS PÁGINA Figura 1. Mapa de aptidão edafoclimática para o cultivo da soja em Minas Gerais............................................................................................. Figura 2. Área mobilizada (m2), em função do sistema de preparo periódico do solo, para uma largura de faixa trabalhada medida de 2,5 metros................................................................................. Figura 3. Área de elevação (m2) em função do sistema de preparo periódico do solo............................................................................ Figura 4. Espessura média da camada mobilizada (cm) em função do sistema de preparo periódico do solo............................................ Figura 5. Empolamento (%), em função do sistema de preparo periódico do solo........................................................................................... Figura 6. Índice de rugosidade (mm), em função do sistema de preparo periódico do solo............................................................................ Figura 7. Modificação da rugosidade (%), em função sistema de preparo periódico do solo............................................................................ Figura 8. Diâmetro médio geométrico (DMG) e módulo de finura (MF) dos agregados, em função do sistema de preparo periódico do solo.. Figura 9. Valores médios de cobertura (%), em função do sistema de preparo periódico do solo............................................................... Figura 10. Marcha de emergência das plântulas de soja............................... Figura 11. População inicial e final da cultura da soja (plantas.ha-1), em função do sistema de preparo periódico do solo........................... Figura 12. Altura de inserção da primeira vagem da cultura da soja (cm), em função do sistema de preparo periódico do solo..................... Figura 13. Produtividade estimada da cultura da soja, em função do sistema de preparo periódico do solo............................................ 02 17 19 20 21 22 23 33 34 43 44 46 48 xii LISTA DE FÓRMULAS PÁGINA Equação 1: Regra de Simpson.................................................................... 14 Equação 2: Índice de rugosidade superficial (σy)....................................... 15 Equação 3: Espessura média da camada mobilizada (Ec)......................... 15 Equação 4: Empolamento do solo (Em)...................................................... 16 Equação 5: Modificação da rugosidade do solo (MR)................................. 16 Equação 6: Diâmetro médio geométrico (DMG)......................................... 28 Equação 7: Módulo de finura (MF).............................................................. 29 Equação 8: Percentagem de agregados retidos por classe de tamanho (Wi (%)).................................................................................. Equação 9: Número médio de dias para emergência das plântulas de 29 soja (M).................................................................................. Equação 10: Percentagem de sobrevivência de plantas (PS %).................. 40 41 xiii LISTA DE TABELAS PÁGINA Tabela 1. Produção brasileira de soja em grãos – principais estados produtores 1990/2000................................................................. Tabela 2. Percentagem média de agregados no solo (%), retidos por classe de tamanho, em função do sistema de preparo periódico do solo......................................................................... Tabela 3. Percentagem média acumulada de agregados no solo (%), retidos por classe de tamanho, em função do sistema de preparo periódico do solo............................................................ Tabela 4. Características químicas e granulométricas do solo...................... Tabela 5. Valores médios de altura das plantas de soja (m), em função do sistema de preparo periódico do solo......................................... 02 30 31 39 45 xiv ALTERAÇÕES EM LATOSSOLO VERMELHO E NA CULTURA DA SOJA EM FUNÇÃO DE SISTEMAS DE PREPARO RESUMO: Visando a obtenção de dados relativos aos efeitos de sistemas de preparo periódico de solo em um Latossolo Vermelho distrófico cultivado com soja, no município de Uberaba/MG, avaliou-se a área mobilizada e elevação e o empolamento do solo, espessura média da camada mobilizada, o índice e a modificação da rugosidade do solo, a distribuição percentual de agregados, o diâmetro médio geométrico, módulo de finura, incorporação de resíduos, desenvolvimento e produtividade da cultura da soja, proporcionados pela ação do escarificador, enxadarotativa, arado de aivecas, grade aradora e arado de discos. Os tratamentos foram delineados em blocos casualizados, com quatro repetições. Os sistemas de preparo do solo não provocaram diferenças no número médio de dias para a emergência das plântulas, nem no estande final, altura da primeira vagem e produção da cultura da soja. Os preparos com arados e a grade aradora proporcionaram as maiores populações iniciais da cultura. A altura de plantas foi afetada pela ação dos diferentes equipamentos utilizados, destacando-se o arado de aivecas e a enxada-rotativa, com os maiores e menores valores absolutos, respectivamente. O escarificador mostrou-se como sendo o mais indicado na opção de prática de manejo conservacionista, proporcionando menor empolamento, maior índice de rugosidade, maior cobertura vegetal e menor grau de desagregação do solo, podendo colaborar com as menores perdas de solo por erosão. Palavras-Chave: agregados do solo, desenvolvimento da soja, rugosidade do solo xv ALTERATIONS IN DARK RED LATOSSOL AND IN SOYBEAN IN DIFFERENT SOIL TILLAGE SUMMARY: The objective of this thesis was to evaluate the effects of different soil tillage equipments on Dark red latossol (Haplustox) cultivated with soybean in Uberaba/MG. It was verified the areas of stirring profile and of soil elevation, as well as volume increase in earth fill, medium thickness of the mobilized layer, roughness index, alteration of the roughness of the soil, perceptual distribution of soil aggregates, geometric mean diameter, modulus of fineness of soil aggregates and incorporation of residues, the development and production of the soybean proportionate for the action of the scared, rotary hoe, moldboard plow, disk harrow and disk plow. The experimental design used was randomized blocks, in a split plot scheme, with four replications. The different management systems didn't show differences for the average number of days for the plants emergency, final stand, height of the first green bean and soybean’s production. The plows and the disk harrow provided the largest initial populations of the culture. The height of the plants was affected by the action of the different equipments, standing out the moldboard plow and the rotary hoe, with the largest and smaller absolute values, respectively. The scared is shown as being the most suitable in the option of tillage conservation, due to the smaller volume increase in earth fill, larger roughness index, larger vegetable covering and smaller degree of soil desegregation, could be very effective in reducing soil erosion losses. Keywords: soil aggregates, soybean development, soil surface roughness 1 CAPÍTULO 1 - CONSIDERAÇÕES GERAIS INTRODUÇÃO Uma das principais características da produção agrícola no estado de Minas Gerais encontra-se em sua diversidade, com regiões de uso intensivo com tecnologia e alta produtividade e outras, cuja base produtiva é extremamente rudimentar e voltada para a subsistência. No Triângulo Mineiro predominam os solos sob cerrado e em virtude da facilidade de mecanização nesses solos, a exploração agrícola é desenvolvida por empresários rurais de médio e grande porte, com uso intensivo de tecnologia. Além disso, a região conta com boa infra-estrutura de armazenamento e de beneficiamento, o que a torna a principal e a mais dinâmica região agrícola do Estado, possuindo grande potencial produtivo tanto para a pecuária quanto para a produção de grãos, notadamente o milho e a soja. De acordo com PINAZZA & ALIMANDRO (2001), no agronegócio brasileiro a cadeia produtiva da soja é a principal responsável pela geração de divisas. A Tabela 1 traz os principais indicadores da cadeia produtiva da soja no Brasil entre os anos 1991 a 2000 (IBGE, 2002). A partir de tais dados, é possível perceber a relevância da produtividade como fator responsável pelo incremento na produção. Assim, o uso de tecnologias adequadas e modernas pode ser considerado o fator prioritário. Em Minas Gerais, as regiões do Triângulo e Alto Paranaíba são as que mais se destacam na produção e processamento da soja. As exigências dessa cultura em termos de mecanização e uso de insumos modernos, têm, cada vez mais, garantido às regiões de cerrado a liderança na produção dessa oleaginosa. A Figura 1 mostra que os principais municípios produtores de soja encontram-se nas regiões de cerrado onde as grandes áreas de terra propicias à mecanização favorecem este tipo de atividade 2 (GEODATA, 2002). É também nessas áreas que se observa maior uso de tecnologia. Dentre os municípios mineiros, apenas Uberaba classifica-se como ascendente. TABELA 1. PRODUÇÃO BRASILEIRA DE SOJA EM GRÃOS – PRINCIPAIS ESTADOS PRODUTORES 1990/2000. BRASIL E PRODUÇÃO (1000 t) ÁREA CULTIVADA PRODUTIVIDADE (1000 ha) -1 (kg.ha ) UNIDADES DA FEDERAÇÃO 1990 1995 2000 1990 1995 2000 1990 1995 2000 Brasil 19.897 25.683 32.821 11.487 11.675 13.657 1.732 2.199 2.403 Bahia 220 1.073 1.508 360 471 628 612 2.280 2.400 Minas Gerais 749 1.200 1.439 558 601 600 1.340 1.997 2.397 São Paulo 937 1.186 1.190 561 530 535 1.669 2.233 2.224 Paraná 4.650 5.694 7.188 2.268 2.206 2.857 2.050 2.581 2.515 do 6.313 5.848 4.784 3.516 3.007 3.002 1.795 1.945 1.593 Mato Grosso do 2.039 2.284 2.486 1.256 1.044 1.099 1.622 2.187 2.261 Mato Grosso 3.065 5.491 8.774 1.528 2.323 2.906 2.006 2.364 3.018 Goiás 1.258 2.147 4.093 972 1.122 1.491 1.294 1.914 2.744 Rio Grande Sul Sul Fonte: IBGE, 2002 CULTURA DA SOJA APTA RESTRITA – Carência hídrica RESTRITA – Carência térmica Fonte: GEODATA, 2002. FIGURA 1. Mapa de aptidão edafoclimática para o cultivo da soja em Minas Gerais. 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA A exploração de culturas anuais cultivadas sucessivamente na mesma área oferece certas vantagens, mas requerem técnicas mais racionais de manejo do solo para reduzir os problemas de desagregação, compactação, formação de crostas, erosão, poluição e outros, que advém com o uso intensivo do mesmo (RAMOS & DEDECEK, 1976). O manejo do solo consiste em um conjunto de operações realizadas com o objetivo de propiciar condições favoráveis à semeadura, ao desenvolvimento e à produção das plantas cultivadas, por tempo ilimitado. Para que esses objetivos sejam atingidos, é imprescindível a adoção de diversas práticas, dando-se prioridade aos sistemas conservacionistas (EMBRAPA, 2003). O sistema de produção de soja, conta algumas vezes com equipamentos de preparo periódico do solo que resultam em grandes alterações na estrutura e rugosidade do mesmo, formando camadas compactadas e encrostamento superficial, reduzindo a cobertura vegetal, com conseqüências desastrosas como a erosão, redução na taxa de infiltração de água e do volume de solo disponível para as raízes, perda de nutrientes, aumento nos custos de produção e na susceptibilidade à ocorrência de veranicos. Pesquisas têm demonstrado que com a utilização de modernas técnicas de semeadura direta, para determinadas condições de solo, clima e culturas, pode-se obter produtividades tão boas ou, em alguns casos, até melhores que com o uso de métodos tradicionais de preparo do solo e de semeadura. De qualquer forma, o preparo periódico continuará a ser feito para as culturas ou condições onde não existe a possibilidade de utilização de técnicas de semeadura direta (BALASTREIRE, 1987). Por ser uma das etapas mais importantes dentro do manejo do solo, o seu preparo periódico visa propiciar condições favoráveis à semeadura, germinação, desenvolvimento e produtividade das plantas cultivadas com a menor degradação possível do solo (GALETI, 1981). 4 A princípio, o preparo periódico do solo parece ser uma operação muito simples, de fácil compreensão e execução. Entretanto, o processo compreende várias técnicas que, se usadas de modo racional, permitem a obtenção de elevada produtividade nas culturas, mas se mal empregadas, em poucos anos de uso intensivo levarão a destruição, podendo chegar à desertificação de áreas agrícolas (SILVEIRA, 1989). De acordo com MAZUCHOWSKI & DERPSCH (1984),denomina-se preparo periódico às operações de movimentação do solo, com a finalidade de instalação periódica de culturas, e de forma geral, pode-se dividir em: • Preparo primário do solo (aração e/ou escarificação); são operações mais profundas e grosseiras que tem como objetivo o revolvimento do solo, promovendo a incorporação da vegetação instalada e dos restos de cultura, geralmente deixam a superfície do terreno irregular, com torrões e desnivelada, dificultando as operações seguintes de plantio e cultivo. Recomenda-se que neste preparo não ocorra excessiva quebra dos torrões, deixando o máximo possível de resíduos vegetais na superfície, atingindo profundidade suficiente para permitir uma boa infiltração de água no solo e menor risco de erosão. • Preparo secundário do solo (destorroamento e nivelamento): Pode ser definido como todas as operações superficiais feitas após o preparo primário. Visam o nivelamento do terreno, o destorroamento, a incorporação de herbicidas, a eliminação de plantas invasoras no início do seu desenvolvimento, ou permitir a fácil colocação da semente no solo e a cobertura desta com terra, produzindo um ambiente favorável ao desenvolvimento inicial da cultura implantada com reflexos diretos na produção.Todas as atividades de preparo secundário do solo (gradagens em geral) deverão ser feitas com o mínimo de operações possível, evitando a ação pulverizadora das grades e a compactação do pneu do trator e dos equipamentos sobre o solo solto. 5 Conforme MIALHE (1974), os termos máquina e implemento, embora sejam comumente empregados como sinônimos, do ponto de vista da Mecânica Agrícola têm significados diferentes e aplicação especial, a saber: • Máquina: conjunto de órgãos, constrangidos em seus movimentos por obstáculos fixos e de resistência suficiente para transmitir o efeito de forças e transformar energia. Assim, do ponto de vista da Mecânica Agrícola, tanto o motor de um trator como um arado de discos, uma enxada rotativa, e uma grade de discos, são considerados máquinas; no primeiro há transformação de energia e, nos demais, apenas transmissão do efeito de forças. • Implemento: Conjunto constrangido de órgãos que não apresentam movimentos relativos nem têm capacidade para transformar energia; seu único movimento é o de deslocamento, normalmente imprimido por uma máquina tratora. Cultivadores, arados de aivecas, escarificadores, grades de dentes, subsoladores, etc., são alguns exemplos de implementos. Assim, com base em tais definições, pode-se dizer que o preparo periódico primário do solo pode ser realizado utilizando-se tanto máquinas como implementos agrícolas, entretanto, para designar os mesmos de uma maneira mais simplificada neste trabalho, será empregado o termo equipamento, para ambos. A umidade no solo para a realização de operações mecanizadas é fundamental, sendo considerada como ideal aquela onde o trator apresenta melhor desempenho, operando com o mínimo de esforço (SILVEIRA, 1989). Deve-se evitar o preparo de solo com umidade excessiva devido aos danos na estrutura física, gerando maior compactação na região do rodado dos tratores, exigindo maior força da máquina e resultando em pior qualidade do serviço executado, entre outros fatores. Quando o solo é preparado estando muito seco, um número maior de passagens será necessário para alcançar o destorroamento que permita efetuar a operação de semeadura, além de proporcionar maiores gastos com combustíveis, menor rendimento no serviço e torrões muito grandes, difíceis de serem quebrados, trazidos à superfície (MAZUCHOWSKI & DERPSCH, 1984). 6 No preparo do solo, os objetivos devem ser atingidos com o menor número possível de operações (EMBRAPA, 2001), reduzindo o tempo e o consumo de energia necessária para a implantação da cultura. Desta forma, diferentes equipamentos agrícolas podem ser utilizados para alcançar tais objetivos, entretanto deve ser ressaltado que cada um possui uma ação específica, em função das características próprias de seus órgãos ativos, sobre o solo. O arado de discos promove um corte da camada superficial do solo em fatias denominadas leivas, que recebem um movimento torcional, sendo invertidas de maneira que a face superior fica voltada para baixo. O disco é menos suscetível a impactos, uma vez que, ao encontrar um obstáculo qualquer, ele gira sobre o mesmo, diminuindo a influência do impacto sobre a estrutura (BALASTREIRE, 1987). Assim, o arado corta, eleva, esboroa e inverte a camada de terra, provocando uma aeração das camadas mobilizadas, permitindo maior introdução de oxigênio e expulsão de gás carbônico, o que facilita os processos químicos e biológicos da oxigenação, como uma verdadeira respiração do solo, proporcionando um ambiente propício para a proliferação de microorganismos úteis à agricultura (SILVEIRA, 1989 e BLANCA, 1999). Uma aração bem realizada facilita as demais operações agrícolas e também de maneira positiva a emergência, o desenvolvimento das plantas e, conseqüentemente, o rendimento das culturas. Por isso a aração deve ser feita criteriosamente, após ter-se um conhecimento perfeito das condições que afetam a estruturação do solo, sua relação com as plantas cultivadas, com o desenvolvimento de plantas invasoras, com a movimentação das águas, com a natureza do material de cobertura, além dos fatores econômicos envolvidos em sua execução(SILVEIRA, 1989, GADANHA JÚNIOR et al., 1991 e BLANCA, 1999). Com a utilização do arado de discos consegue-se boa penetração no solo desde que se trabalhe com adequada umidade do solo, com regulagem correta e com poucos resíduos vegetais na superfície. O arado de aivecas realiza o corte, elevação, esboroamento e inversão da leiva de uma forma mais perfeita e em profundidades maiores que aquelas alcançadas pelo arado de discos, entretanto, deixa a superfície do solo mais descoberta, o que aumenta 7 o risco de erosão e, exige que o terreno a ser trabalhado esteja livre de obstáculos, especialmente raízes. Caso não disponham de mecanismo de segurança com desarme automático a ponta da relha prende-se a cada momento, diminuindo o rendimento e piorando a qualidade do serviço. O arado de discos mistura melhor o solo do que o arado de aivecas, fato importante para a incorporação de calcário (SILVEIRA, 1989 e BLANCA, 1999). A grade aradora movimenta o solo duas vezes em sentidos opostos, em uma única passada. O conjunto das secções dianteiras, em face do ângulo que fazem entre si e dos discos recortados destorroam jogando a terra para um lado enquanto o conjunto traseiro joga a terra removida para o outro, completando o trabalho do primeiro. A grade aradora possui pequena capacidade de penetração, causando espelhamento no fundo do sulco, o que reduz a infiltração de água, o que dificulta, em parte, a incorporação dos resíduos vegetais encontrados na superfície do terreno, quando comparada aos arados. Além disto, a grade proporciona maior desagregação do solo e somente consegue romper camadas compactadas localizadas mais próximas à superfície do solo (GADANHA JÚNIOR et al., 1991 e SILVEIRA, 1989). A grade é preferida pelos agricultores, quando comparada aos arados, devido à maior largura útil de ação e maior velocidade de deslocamento, o que aumenta sensivelmente sua capacidade efetiva de trabalho. Porém, o que se ganha em largura perde-se em profundidade, gerando uma camada compactada, quando empregada de forma intensiva ao longo dos anos, a menores profundidades, impedindo o desenvolvimento das raízes, e a altura das plantas, proporcionando queda na produtividade nos anos em que ocorre estiagem. O escarificador é um equipamento, que atua até a profundidade de 0,30 metros, usando para o preparo periódico, cuja função é promover um mínimo de mobilização, desagregando menos o solo, no sentido de baixo para cima. Não forma camada compactada no subsolo, e isto pode representar maior armazenamento de água, menor risco para as culturas de sequeiro e também a possibilidade de redução da freqüência 8 de irrigação. Além disso, não enterra a maior parte dos resíduos vegetais que, mantidos na superfície, protege o solo da erosão, o que permite enquadrá-lo como equipamento de sistema conservacionista (GADANHA JÚNIOR et al., 1991 e SILVEIRA, 1989). De acordo com SILVEIRA (1989), o escarificador proporciona um consumo de combustível e capacidade de trabalho pouco menor que o da grade aradora, porém não provoca erosão, já que seu índice de rugosidade é maior. A produção das culturas temse mostrado igual, ou em muitos casos maior, com a escarificação do que quando o solo é preparado com arados ou grades aradoras. Já para o controle de plantas invasoras mostra-se ineficaz, se comparado aos equipamentos do sistema convencional. A enxada rotativa é um equipamento de preparo periódico do solo que funciona como uma enxada manual de ação contínua, executando a mobilização por desagregação. Além de cortar e incorporar restos vegetais, controlar plantas invasoras, ela ainda incorpora fertilizantes minerais ou orgânicos (GADANHA JÚNIOR et al., 1991). Esse equipamento pode ser usado no preparo primário e secundário do solo e possui enxadas de diversas formas, montadas em um eixo horizontal acionado pela tomada de potência. Geralmente, a rotação das enxadas é feita no sentido do avanço. Elas cortam fatias do solo num movimento cicloidal, lançando-as contra a cobertura protetora, onde sofrem nova desagregação. O equipamento mistura bem o solo mobilizado (BALASTREIRE, 1987), facilitando a trituração e homogeneização dos materiais localizados na superfície, ficando o solo praticamente sem rugosidade superficial, facilitando a semeadura após uma operação. Devido à pequena capacidade de penetração no solo, não consegue quebrar camadas compactadas que ocorrem a profundidades de 10 a 20 cm. Possibilita uma pulverização excessiva no solo, se mal regulado e em solo seco. Assim, diante do risco de erosão nos terrenos ondulados, a enxada rotativa deve ser usada com cuidado e critério no preparo do solo de culturas anuais (SILVEIRA, 1989, GADANHA JÚNIOR et al., 1991 e BLANCA, 1999). 9 HÍPÓTESE A ação de diferentes órgãos ativos dos equipamentos empregados no preparo periódico do solo proporciona alterações no solo, assim como no crescimento e desenvolvimento vegetal. OBJETIVOS GERAIS Avaliar os efeitos de equipamentos agrícolas utilizados no preparo primário periódico, nas modificações do solo, e no crescimento e desenvolvimento vegetal. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Avaliar os efeitos dos diferentes sistemas de preparo periódico do solo usando o escarificador, enxada rotativa, arado de aivecas, grade aradora e arado de discos sobre as alterações na rugosidade do solo. 2. Avaliar os efeitos dos diferentes sistemas de preparo periódico do solo usando o escarificador, enxada rotativa, arado de aivecas, grade aradora e arado de discos sobre o estado de agregação do solo. 3. Avaliar os efeitos dos diferentes sistemas de preparo periódico do solo usando o escarificador, enxada rotativa, arado de aivecas, grade aradora e arado de discos sobre a cultura da soja. 10 CAPÍTILO 2 - SISTEMAS DE PREPARO DO SOLO: ALTERAÇÕES NA RUGOSIDADE DO SOLO RESUMO: Procurando relacionar os sistemas de preparo periódico do solo com alguns de seus efeitos no solo, foi instalado e conduzido, no município de Uberaba/MG, o presente trabalho. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados com cinco tratamentos e quatro repetições, tendo como tratamentos os sistemas de preparo periódico com: escarificador, enxada rotativa, arado de aivecas, grade aradora e arado de discos. Foram avaliados: área mobilizada do solo, área de elevação e empolamento do solo, espessura média da camada mobilizada, o índice de rugosidade e a modificação da rugosidade do solo. Verificou-se que o escarificador proporcionou menor empolamento e maior índice de rugosidade do solo enquadrando-se no sistema conservacionista por desestruturar menos o solo. O escarificador mostrou-se como sendo o mais indicado na opção de prática de manejo conservacionista, podendo colaborar com as menores perdas de solo por erosão. Palavras-Chave: área de elevação, área mobilizada, índice de rugosidade INTRODUÇÃO O atual sistema de exploração agrícola tem proporcionado ao solo um acelerado processo de degradação, com desequilíbrio de suas características físicas, químicas e biológicas, afetando o seu potencial produtivo. Para cada condição de solo e operação agrícola existe um equipamento adequado. O solo deve ser preparado com o mínimo de mobilização, não implicando com isso, numa diminuição da profundidade de operação, mas sim numa redução do número de operações, deixando rugosa a superfície do solo e mantendo os resíduos 11 culturais, total ou parcialmente, sobre a superfície, trazendo benefícios para uma sustentabilidade ambiental e também, muitas vezes, maior economia. Observa-se, entretanto, que a maior parte dos equipamentos utilizados na mobilização do solo não atendem algumas destas condições tidas como ideais. O sistema convencional de preparo do solo consiste na realização de uma aração, seguida de duas gradagens para destorroamento e nivelamento (DERPSCH et al., 1991), também denominada de operações de preparo periódico secundário. Isto proporciona a pulverização da superfície dos solos, deixando-os mais susceptíveis ao processo de erosão e formação de impedimentos mecânicos logo abaixo das camadas de solo movimentadas pelos equipamentos, os quais podem interferir no desenvolvimento radicular das culturas, acarretando redução na produtividade (BAUDER et al., 1981). De acordo com ASAE (1982) e DALLMEYER (1994), o preparo mínimo ou reduzido do solo pode ser definido como aquele que proporciona menor número de operações que o preparo convencional, resultando em menor incorporação de resíduos vegetais, menor inversão do solo, menor custo de preparo e redução das perdas de solo e água. Considera-se como preparo conservacionista aquele que proporciona a menor mobilização possível do solo, visando preservar sua estruturação, mantendo no mínimo 30% da superfície do solo coberta com palha, entre o período compreendido da colheita da cultura anterior e a implantação da cultura seguinte (GROHMANN & ARRUDA, 1961 e BUHLER, 1995). A avaliação dos perfis mobilizados do solo pode nos oferecer uma série de informações importantes. Segundo DANIEL & MARETTI (1990) dois são os fenômenos decorrentes da operação de preparo periódico: o deslocamento vertical do perfil do solo e a sua área mobilizada devendo ser realizados levantamentos de três perfis: o perfil da superfície natural, da superfície de elevação e o perfil interno do solo mobilizado. A avaliação das áreas entre os perfis pode ser determinada por meio de gráficos, utilizando-se técnicas determinação das áreas. de planimetria ou programas computacionais para a 12 GAMERO & BENEZ (1990), SANTOS (1993), COAN (1995) e OLIVEIRA (1997), sugerem que a avaliação da rugosidade superficial de um solo pode ser feita por meio da utilização do índice de rugosidade proposto por ALLMARAS et al. (1966). A rugosidade do solo deve ser medida, também, após o preparo. Desta maneira, pode-se determinar o índice de rugosidade da superfície mobilizada. O índice de rugosidade expressa, em termos percentuais, a mudança entre a rugosidade inicial e rugosidade final, após o preparo do solo. A rugosidade resultante da ação dos equipamentos, em relação ao estado natural em que o solo se encontrava, pode ser avaliada através da determinação do índice de modificação da rugosidade. Desta forma, solos mais ondulados podem se tornar mais uniformes após a ação de certos equipamentos, bem como solos com superfície mais plana podem tornar-se mais rugosos. Na agricultura moderna, o preparo periódico do solo ainda é considerado uma operação básica e, nas últimas décadas, vem passando por considerável evolução. No momento, a atenção está voltada para sistemas de semeadura direta e de preparo reduzido ou de cultivo mínimo do solo, ou seja, para aqueles cujas operações resultem em menor consumo de energia, que visem à conservação do solo e da água e não causem prejuízos no desenvolvimento e produtividade das plantas (COAN, 1995). Este trabalho teve como objetivo avaliar a área mobilizada, área de elevação e empolamento do solo, espessura média da camada mobilizada, o índice de rugosidade e a modificação da rugosidade do solo ocasionados pela mobilização do solo promovidos pelo escarificador, enxada-rotativa, arado de aivecas, grade-aradora e arado de discos em um Latossolo Vermelho distrófico, textura média, em relevo plano. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi desenvolvido na Área Experimental da FAZU – Faculdades Associadas de Uberaba – Minas Gerais (Apêndice 1), com as seguintes coordenadas geográficas: longitude: 47º57’27” W. GR.; latitude: 19º44’13” S e altitude de 780 m. O 13 clima de Uberaba, segundo a classificação de Köeppen, é Aw, tropical quente úmido, com inverno frio e seco. As médias anuais de precipitação e temperatura são de 1474 mm e 22,6º C, respectivamente. O experimento foi instalado em 1999, em um Latossolo Vermelho distrófico, textura média, relevo plano (EMBRAPA, 1999) e densidade média na camada arável igual a 1,73 g cm-3. O delineamento utilizado foi em blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições (Apêndices 2 a 4), resultando num total de 20 parcelas. Cada parcela constituiu-se de 100 m2 (10 x 10 m). Os tratamentos foram o preparo periódico do solo com: Escarificador, modelo AST 5/5, marca Tatu-Marchesan; equipado com 5 hastes espaçadas de 390 mm, largura de corte de 1560 mm e massa de 390 kg (Apêndice 5a e 5b); Enxada-Rotativa equipada com 6 flanges, tendo 4 lâminas tipo veloz por flange, largura de corte 900 mm e massa total de 220 kg (Apêndice 5c); Arado de aivecas fixas, modelo AAP, marca Tatu-Marchesan, equipado com 2 aivecas recortadas, largura de corte de 900 mm e massa de 415 kg (Apêndice 5d); Grade aradora de arrasto, modelo GAM 14, marca Tatu-Marchesan, equipada com 14 discos recortados de 609,6 mm (24”) x 6,0 mm, espaçados de 230 mm, largura de corte de 1500 mm e massa de 1210 kg (Apêndice 5e); e Arado de discos fixos, modelo AF 4, marca Tatu-Marchesan, equipado com 4 discos de 660,4 mm (26”) x 4,75 mm espaçados de 570 mm, largura de corte de 1230 mm e massa de 492 kg (Apêndice 5f). Utilizou-se o trator Ford 6610, 4X2, com potência de 62,5 kW, operando em uma velocidade média de 5 km h-1, na tração dos arados, do escarificador e da grade, e um microtrator Agrale 4100, 4X2, com potência de 10,8 kW, e velocidade média de operação igual a 1,5 km h-1, para tracionar a enxada-rotativa. Os arados de discos, de aivecas e o escarificador, foram regulados para cortarem o solo a uma profundidade média de 20 cm, a grade aradora a 13 cm e a enxada rotativa, 8 cm. Estes valores serão comparados com os calculados pela espessura média da camada mobilizada. Deve ser destacado que tanto a grade aradora como a enxada rotativa, estavam reguladas para a obtenção de máxima profundidade de corte, o mesmo não ocorrendo para os demais equipamentos avaliados. 14 Foi adotado o preparo convencional para os arados e para a grade aradora, sendo realizada a primeira gradagem de destorroamento e nivelamento logo após o preparo primário e, a segunda, antecedendo a semeadura. Para o escarificador, adotou-se o preparo reduzido do solo, sendo realizada apenas uma gradagem de destorroamento-nivelamento, antecedendo a semeadura, enquanto que para a enxada rotativa o solo não sofreu nova mobilização. A umidade gravimétrica do solo no momento do preparo foi de 16%. Na obtenção do índice de rugosidade e do perfil mobilizado do solo, que permite calcular a área mobilizada, área de elevação e empolamento do solo, utilizou-se um perfilômetro (Apêndice 6), com largura útil de 2500 mm, com pontos tomados de 50 em 50 mm, perfazendo um total de 50 leituras obtidas por meio de uma régua de 1000 mm de comprimento, graduada de 10 em 10 mm, conforme adaptação realizada do trabalho descrito por GAMERO & BENEZ (1990). O perfilômetro foi instalado sobre uma base previamente nivelada, montada no sentido transversal ao deslocamento do trator. Após a obtenção das 50 leituras, o perfilômetro foi deslocado no sentido longitudinal, fazendo-se coincidir o ponto da última leitura da posição anterior com a primeira leitura no novo posicionamento. Este procedimento foi repetido até a obtenção de 200 leituras, conforme indicação feita por ALLMARAS et al. (1966). Assim, foram realizadas as leituras do perfil do solo antes dos preparos, obtendo-se o perfil natural, e após o preparo do solo, para obtenção do perfil da superfície e o perfil interno do solo mobilizado, denominados respectivamente de perfil de elevação e perfil de fundo (Apêndice 7). Este último foi obtido após a retirada do solo mobilizado pelo equipamento. Os cálculos da área de elevação e área mobilizada foram obtidos através da Regra de Simpson (Equação 1): ∫ Xn Xo em que: dx = h (f0+4f1+2f2+4f3+2f4+...+2fn-2+4fn-1+fn) 3 (1) 15 h= Xn − Xo , n Xn > Xo sendo: n = número de intervalos f = altura das cotas (mm) h = distância entre cotas (cm) x = número de cotas O índice de rugosidade superficial (Equação 2) representa o produto do desviopadrão entre os logaritmos naturais das leituras das elevações, pela altura média das elevações (ALLMARAS et al. 1966). σy = σx . hm (2) em que: σy = estimativa do índice de rugosidade representada pelo desvio padrão entre as alturas (mm); σx = desvio padrão entre os logaritmos naturais das alturas; hm = média das alturas (mm) A área mobilizada consiste na área situada entre o perfil original e o perfil de fundo de sulco, enquanto que a área de elevação é aquela situada entre o perfil original e o perfil da superfície do solo após a mobilização, conforme descrito por GAMERO & BENEZ (1990). Obtidos os dados da camada mobilizada, a espessura média foi calculada através da Equação 3: Ec = Am Cp em que: Ec = espessura média da camada mobilizada (m) (3) 16 Am = área mobilizada do solo (m2) Cp = comprimento do perfilômetro (m) O empolamento do solo (Equação 4) foi determinado pela razão entre a área de elevação do solo e a área mobilizada pelos órgãos ativos do equipamento, segundo GAMERO & BENEZ (1990). Em = Ae x 100 Am (4) em que: Em = empolamento (%) Ae = área de elevação (m2) Am = área mobilizada (m2) A modificação da rugosidade do solo (Equação 5) foi obtida considerando-se a diferença entre os índices de rugosidade após e antes do preparo, em relação ao índice rugosidade antes do preparo do solo, expressa em porcentagem (SANTOS, 1993). MR = IRf − IRi x 100 IRi (5) em que: MR = modificação da rugosidade (%) IRf = índice de rugosidade após o preparo do solo IRi = índice de rugosidade antes do preparo do solo Após a análise de variância, quando significativa, foi aplicado o teste de Tukey para comparação de médias. 17 RESULTADOS E DISCUSSÃO Área mobilizada do solo Os valores médios referentes à área mobilizada para cada equipamento encontram-se na Figura 2 e Apêndice 8, e se mostram diferentes estatisticamente. 0,60 a 2 Área mobilizada (m ) 0,60 0,50 0,49 b 0,48 b 0,40 0,27 c 0,30 0,20 c 0,20 0,10 0,00 Escarificador EnxadaRotativa Arado de Aivecas Grade Aradora Arado de Discos Figura 2. Área mobilizada (m2), em função do sistema de preparo periódico do solo, para uma largura de faixa trabalhada medida de 2,5 metros. Observa-se que os arados e o escarificador apresentaram maior capacidade de penetração e mobilização do solo. Destaca-se o arado de aivecas com 0,60 m2, seguido pelo escarificador com 0,49 m2 e pelo arado de discos com 0,48 m2. Conforme também observado por COAN (1995), as áreas mobilizadas pela grade aradora e a enxada rotativa foram aproximadamente à metade daquelas obtidas com os demais equipamentos (0,27 m2 para a grade e 0,20 m2 para a enxada rotativa). Isso é justificado por apresentarem seus órgãos ativos fixados em um mesmo eixo, característica que dificulta a penetração no solo. Entretanto, SALVADOR et al. (1993), trabalhando com modelos distintos e provavelmente em velocidades diferentes, mostraram que os preparos envolvendo arado de discos proporcionaram menor área mobilizada do que os preparos com grade aradora e escarificador, justificado pelo 18 arado possuir menor largura efetiva de corte que os demais equipamentos, embora todos estivessem regulados para atuarem à mesma profundidade. Apesar de não existir diferença estatisticamente significativa entre os valores obtidos para o arado de discos e o escarificador, deve-se considerar a maior dificuldade de penetração dos discos, quando comparados às hastes parabólicas dos escarificadores. A avaliação deste parâmetro deve ser bastante criteriosa, considerando-se que a ação de cada equipamento no solo é diferente para áreas mobilizadas semelhantes. Assim, para o enterrio de plantas invasoras os arados são preferidos, destacando-se o arado de aivecas; para a incorporação mais homogênea de corretivos e fertilizantes, na profundidade mobilizada, são preferidas a grade aradora e a enxada rotativa; entretanto para o rompimento de camada compactada até 30 cm de profundidade, preservando a estruturação do solo e a cobertura vegetal na superfície do solo, pode ser preferível o escarificador. Área de elevação do solo A Figura 3 e Apêndice 8 indicam haver efeitos de diferentes equipamentos sobre a área de elevação do solo, devido aos órgãos ativos possuírem características diferentes quanto à capacidade de penetração, corte, elevação e inversão da leiva. A grade aradora apresentou menor área de elevação do solo (0,06 m2), justificada pelos seus discos estarem dispostos em forma de secções, o que limita a obtenção de maiores profundidades de operação, resultando em menor volume de solo elevado, ao contrário da enxada rotativa, com 0,08 m2 de área de elevação e que também possui seus órgãos ativos em forma de secção, limitando atingir maiores profundidades, mas equipada com lâminas do tipo veloz e com o anteparo traseiro levantado. SILVA & GAMERO (1993) e COAN (1995), observaram também, desempenho semelhante para estes equipamentos durante seus estudos, ao contrário de SALVADOR et al. (1993), que não encontraram diferenças significativas entre os valores de área de elevação para os arados, grades e escarificadores. 19 0,10 a 0,09 a 0,08 ab 2 Área de elevação (m ) 0,10 0,08 0,07 b 0,06 b 0,05 0,03 0,00 Escarificador EnxadaRotativa Arado de Aivecas Grade Aradora Arado de Discos Figura 3. Área de elevação (m2) em função do sistema de preparo periódico do solo. Espessura média da camada mobilizada Observa-se que houve efeito dos tratamentos na espessura média da camada mobilizada (Figura 4 e Apêndice 8), onde o arado de aivecas com 23,8 cm, o escarificador com 19,8 cm e o arado de discos com 19,4 cm, possuem maior capacidade de penetração no solo, quando comparados à grade aradora e à enxada rotativa com 10,5 e 8,0 cm, respectivamente, considerando que apenas os dois últimos estavam regulados para máxima profundidade de corte. Nota-se também, que houve eficiência nas regulagens efetuadas no campo. HOOGMOED & DERPSCH (1985) e SCLHOSSER et al. (1992), também observaram que a grade aradora não consegue atingir grande profundidade de operação. Resultados similares aos deste trabalho já haviam sido obtidos por COAN (1995). Observa-se a existência de uma relação entre a espessura média da camada mobilizada e a área mobilizada do solo. 20 23,8 a Espessura média da camada mobilizada (cm) 25 19,8 b 19,4 b 20 15 10,5 c 10 8,0 c 5 0 Escarificador EnxadaRotativa Arado de Aivecas Grade Aradora Arado de Discos Figura 4. Espessura média da camada mobilizada (cm) em função do sistema de preparo periódico do solo. Empolamento do solo Com o empolamento do solo, que representa a relação percentual entre a área de elevação e a área mobilizada resultante da ação dos órgãos ativos dos equipamentos de preparo periódico primário do solo, é possível avaliar a predisposição do solo à erosão. Os resultados apresentados na Figura 5 e Apêndice 8 mostram haver diferença estatisticamente significativa entre os tratamentos avaliados. O maior empolamento ocorreu para a enxada rotativa (40,9%), seguido pela grade aradora (24,3%), escarificador (19,6%), arado de discos (18,0%) e arado de aivecas (10,9%). Verifica-se que o arado de aivecas atuando em maior profundidade e gerando menor área de elevação, foi o equipamento que proporcionou o menor revolvimento do solo. Resultados semelhantes foram obtidos no trabalho realizado por CARVALHO FILHO et al. (2001); entretanto, SALVADOR et al. (1993) não encontraram diferenças significativas entre os valores de empolamento de arados, grades e escarificadores, 21 provavelmente pelo fato de se tratar de ferramentas ativas diferentes dos equipamentos e das variações de algumas características operacionais, principalmente a velocidade. 45 40,9 a E m p o la m e n to (% ) 40 35 30 24,3 b 25 20 19,6 b 18,0 bc 15 10,9 c 10 5 0 Escarificador EnxadaRotativa Arado de Aivecas Grade Aradora Arado de Discos Figura 5. Empolamento (%), em função do sistema de preparo periódico do solo. Índice de rugosidade do solo Observa-se que os índices de rugosidade eram iguais antes do preparo do solo e que logo após a mobilização, apresentaram diferenças estatisticamente significativas, em função dos equipamentos empregados no preparo primário do solo (Figura 6 e Apêndice 8). Os arados apresentaram os maiores índices de rugosidade, enquanto que a enxada rotativa proporcionou o menor, fato também verificado por BURWELL & LARSON (1969). 22 O escarificador, novamente, confirma-se como equipamento adequado ao sistema conservacionista por proporcionar, como os arados, elevado índice de rugosidade, gerando menor tendência de formação de encrostamento superficial, aumentando e influenciando na quantidade de água que poderá ficar retida nas depressões, retardando o início de escoamento superficial, em caso de chuvas. COAN (1995), apesar de não ter observado diferenças estatisticamente significativas, trabalhando com os mesmos equipamentos, também destaca que os maiores índices foram obtidos para o arado de aivecas, arado de discos e para o escarificador. 4,5 4,29 a 3,87 ab 4 Índice de rugosidade 4,35 a 3,5 3,11 bc 3 2,56 c 2 2,41 a 2,25 a 2,5 2,20 a 2,01 a 2,01 a 1,5 1 0,5 0 Escarificador EnxadaRotativa Antes do preparo do solo Arado de Aivecas Grade Aradora Arado de Discos Após o preparo do solo . Figura 6. Índice de rugosidade (mm), em função do sistema de preparo periódico do solo. 23 DALLMEYER et al. (1989), observaram que diferentes órgãos ativos podem ocasionar valores similares de índice de rugosidade, o que aplicado à seleção de equipamentos pode trazer vantagens econômicas e de conservação do solo e da água. Os mesmos autores consideram que podem ser obtidos valores distintos de índice de rugosidade, em função da metodologia adotada na determinação desta variável, e que, portanto, cumpre observar este detalhe para evitar a discussão dos valores numéricos absolutos em comparação. Modificação da rugosidade do solo Quanto à modificação da rugosidade do solo (Figura 7 e Apêndice 8), nota-se apesar de não haver diferenças estatisticamente significativas para os equipamentos analisados, os maiores valores de modificação da rugosidade do solo obtidos, em valores absolutos, foram respectivamente: para o arado de discos, arado de aivecas, escarificador, grade aradora e finalmente, para a enxada rotativa. Modificação da rugosidade 141,4 a 140,0 120,0 126,5 a 116,9 a 100,0 80,0 60,0 41,0 a 40,0 28,9 a 20,0 0,0 Escarificador EnxadaRotativa Arado de Aivecas Grade Aradora Arado de Discos Figura 7. Modificação da rugosidade (%), em função do sistema de preparo periódico do solo. 24 Considerando-se que o coeficiente de variação foi muito elevado (C.V. = 59,1%), embora se tenha tomado cuidado na obtenção dos valores analisados, confirma-se a necessidade de maiores estudos para a padronização de uma metodologia adequada para uma interpretação técnica eficiente. CONCLUSÕES O escarificador, juntamente com os arados de aivecas e de discos, apresentaram maior capacidade de mobilização do solo, rompendo camadas mais profundas, quando comparados à grade aradora e à enxada rotativa. A enxada rotativa, nas condições em que foi regulada, ocasionou elevado empolamento e baixo índice de rugosidade, caracterizando-se como o equipamento que proporcionou a maior degradação do solo O escarificador promoveu elevado índice de rugosidade e baixo empolamento, o que atende a condição conservacionista. Há necessidade de padronização da metodologia na determinação dos índices de rugosidade e da modificação da rugosidade, para se evitar a discussão e comparação de valores numéricos absolutos. 25 CAPÍTULO 3 - AVALIAÇÃO DO ESTADO DE AGREGAÇÃO DO SOLO AFETADO PELO SISTEMA DE PREPARO RESUMO: Visando a obtenção de dados relativos aos efeitos de sistemas de preparo periódico na capacidade de incorporação de resíduos e na desagregação de um Latossolo Vermelho distrófico, no município de Uberaba/MG, avaliou-se a distribuição percentual de agregados do solo, o diâmetro médio geométrico (DMG), módulo de finura (MF) e incorporação de resíduos, proporcionados pelo escarificador, enxada-rotativa, arado de aivecas, grade aradora e arado de discos. Os tratamentos foram delineados em blocos casualizados, com quatro repetições. As análises dos resultados obtidos mostraram o escarificador como equipamento adequado ao manejo conservacionista mantendo maior cobertura vegetal e menor grau de desagregação do solo. Palavras-chave: cobertura vegetal, diâmetro médio geométrico, distribuição percentual de agregados do solo INTRODUÇÃO O preparo periódico do solo tem como finalidades: a mobilização; destorroamento; controle de plantas daninhas; incorporação de restos vegetais, de corretivos e de defensivos agrícolas, proporcionando, assim, condições favoráveis para a semeadura, cultivo, adubação e também uma compactação desejável para o desenvolvimento radicular das plantas (DICKEY et al. 1992). A intensificação do emprego de máquinas em tarefas agrícolas concorre para a expansão da degradação dos solos por torná-los mais desestruturados e sem cobertura vegetal por maior período (CARVALHO DIAS, 1993), além de induzir a formação de 26 uma camada compactada, subsuperficialmente, reduzindo a permeabilidade e a profundidade efetiva, favorecendo o aumento do carreamento da massa de terra, pela lavagem superficial do terreno, com sérios prejuízos para a produtividade das culturas (MORAES & BENEZ, 1996). Adequar solos, deixando-os em condições ideais para o desenvolvimento das culturas, implica em melhorar e manter sua estrutura, com espaço poroso satisfatório, fazendo com que a disponibilidade de água e a troca de gases e nutrientes, sejam suficientes para o desenvolvimento das plantas, durante o ciclo da cultura. Porém, mantê-los em condições ideais é extremamente difícil, pois as próprias atividades relacionadas com a produção agrícola fazem com que a estrutura do solo seja deteriorada, limitando o desenvolvimento das raízes pela compactação do solo (LOPES, 2002). A maioria das características físicas do solo sofre variações cíclicas a cada instalação de culturas, alterando-se de um preparo periódico a outro subseqüente. O diâmetro médio geométrico e o módulo de finura dos agregados do solo permitem avaliar as condições da camada mobilizada quanto ao seu estado de desagregação, o qual se revela da maior importância quanto às condições do solo para execução da semeadura (COAN, 1995). No trabalho desenvolvido por COAN (1995), se verificou que após a realização do preparo periódico secundário do solo, obteve-se agregados de tamanhos semelhantes e que o aumento do número de operações de uma grade niveladora não altera o tamanho de agregados. GROHMANN & ARRUDA (1961), recomendam a menor mobilização possível do solo, visando preservar sua estruturação, visto que o intenso trabalho mecânico do solo diminui o diâmetro médio geométrico dos agregados. Assim, quanto menor o número de operações mecanizadas para a exploração agrícola, maiores serão os benefícios em termos de sustentabilidade ambiental e, não raras vezes, mais econômicas (LEVIEN et al. 2003). De acordo com SALVADOR et al (1993), COAN (1995) e LOPES (2002), um certo grau de mobilização do solo e proteção dos mesmos com resíduos vegetais, é essencial para obtenção e manutenção de boas produtividades das culturas anuais. 27 De acordo com BUHLER (1995), deve-se manter no mínimo 30% da superfície do solo coberta com palha, entre o período compreendido da colheita da cultura anterior e a implantação da cultura seguinte, pois considera-se a cobertura do solo por resíduos como sendo a principal característica do preparo conservacionista. O presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes sistemas de preparo periódico do solo sobre o estado de agregação de um Latossolo Vermelho distrófico e na capacidade de incorporação de resíduos. MATERIAL E MÉTODOS Os ensaios foram instalados e conduzidos no município de Uberaba – MG (Apêndice 1), em um Latossolo Vermelho distrófico, textura média, relevo plano e densidade média na camada arável igual a 1,73 g cm-3.. O delineamento estatístico utilizado foi em blocos casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições (Apêndices 2 a 4), tendo como tratamentos: Escarificador equipado com 5 hastes (Apêndices 5a e 5b); Enxada-Rotativa equipada com 6 flanges, tendo 4 lâminas tipo veloz por flange, e anteparo traseiro levantado (Apêndice 5c); Arado de aivecas fixas, equipado com 2 aivecas recortadas (Apêndice 5d); Grade aradora de arrasto, equipada com 14 discos recortados de 609,6 mm (24”) x 6,0 mm (Apêndice 5e) e Arado de discos fixos, equipado com 4 discos de 660,4 mm (26”) x 4,7 mm (Apêndice 5f); resultando num total de 20 parcelas. Cada parcela constituiu-se de 100 m2 (10 x 10 m). Utilizou-se o trator Ford 6610, 4X2, com potência de 62,5 kW, operando em uma velocidade média de 5 km h-1, na tração dos arados, do escarificador e da grade, e um microtrator Agrale 4100, 4X2, com potência de 10,8 kW, e velocidade média de operação igual a 1,5 km h-1, para tracionar a enxada-rotativa. Os arados de discos e de aivecas e o escarificador foram regulados para cortarem o solo numa profundidade média de 20 cm, a grade aradora 13 cm e a enxada rotativa, aproximadamente 8 cm. Foi adotado o preparo convencional para os arados e 28 para a grade aradora, sendo realizada a primeira gradagem de nivelamento logo após o preparo periódico primário e a segunda antecedendo a semeadura. Para o escarificador adotou-se o preparo reduzido do solo, sendo realizada apenas uma gradagem de nivelamento, antecedendo a semeadura, enquanto que para a enxada rotativa o solo não sofreu nova mobilização. A umidade gravimétrica do solo no momento do preparo foi de 16%. Logo após a execução de cada tratamento, conforme a profundidade de solo mobilizada, foram coletadas com uma pá no centro de cada parcela três sub-amostras que foram cuidadosamente acondicionadas em caixas de papelão. No laboratório estas amostras foram secas ao ar, com o objetivo de eliminar a água existente no solo e de conferir a resistência mecânica dos agregados para a operação de peneiramento. Após estarem secas, estas foram passadas separadamente por um jogo de peneiras para a obtenção da massa seca dos agregados por classe de tamanho. Tomou-se a média dos valores de três sub-amostras como a amostra da parcela. A desagregação do solo na camada mobilizada foi avaliada por meio dos cálculos do diâmetro médio geométrico dos agregados (DMG), obtida através da equação (6), tomando-se como referência o trabalho de GUPTA & LARSON (1982). O módulo de finura (MF), determinado pela equação (7), e da percentagem de agregados retidos por classe de tamanho, conforme equação (8), ou seja: maiores que 50,80; 50,80 a 38,10; 38,10 a 25,40; 25,40 a 19,00; 19,00 a 12,70; 12,70 a 9,52; 9,52 a 4,75; 4,75 a 2,36; 2,36 a 1,19; 1,19 a 0,59; 0,59 a 0,30; 0,30 a 0,15 e menores que 0,15 mm. Diâmetro médio geométrico (DMG) ∑n (Wi log di ) DMG = antilog i =1 n Wi ∑i =1 (6) 29 Módulo de finura (MF) MF = ∑ percentagens.acumuladas (7) 100 Percentagem de agregados retidos por classe de tamanho [Wi (%)] Wi (%) = Wi ∑i =1Wi n x 100 (8) em que: Wi = massa retida por classe de tamanho (g) MF = módulo de finura di = tamanho médio da classe (mm) n = número de classe de agregados DMG = diâmetro médio geométrico (mm) Através de levantamento efetuado na superfície do solo, verificou-se a predominância de plantas daninhas de porte rasteiro e restos de cultura de milho, que foram roçados para se evitar o embuchamento durante as fases de preparo do solo. A avaliação da quantidade de resíduos foi realizada antes do preparo primário, após o preparo primário e após o preparo secundário do solo utilizando-se uma trena, tomando-se leituras em 100 marcas, distanciadas de 10 cm entre si, a qual foi colocada sobre a superfície de cada parcela, em posição diagonal. O percentual de cobertura foi avaliado considerando-se a coincidência de cada marca sobre os resíduos, conforme adaptação do método de LAFLEN et al. (1981). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e quando as diferenças encontradas entre os tratamentos foram significativas, aplicou-se o teste de comparação de médias de Tukey (p ≤ 0,05). 30 RESULTADOS E DISCUSSÃO Percentagem de agregados no solo A Tabela 2 e Apêndice 9 apresentam os resultados da distribuição percentual média de agregados no solo retidos nas diferentes classes de tamanho, conforme equipamento de preparo do solo empregado. Tabela 2. Percentagem média de agregados no solo (%), retidos por classe de tamanho, em função do sistema de preparo periódico do solo. Sistemas Classes Escarificador (mm) Enxada- Arado de Grade Arado de Rotativa Aivecas Aradora Discos 1 > 50,80 21,856 0,000 26,526 8,081 6,452 2 38,10 a 50,80 3,546 1,091 2,784 2,284 7,812 3 25,40 a 38,10 6,589 0,248 6,522 4,229 8,929 4 19,00 a 25,40 5,160 4,107 4,032 6,764 8,677 5 12,70 a 19,00 4,674 2,774 5,255 4,578 7,141 6 9,52 a 12,70 3,155 4,596 2,526 3,470 4,267 7 4,75 a 9,52 11,919 18,477 10,923 11,813 12,967 8 2,36 a 4,75 6,706 11,405 6,386 8,507 7,396 9 1,19 a 2,36 13,494 26,131 10,492 15,752 13,794 10 0,59 a 1,19 12,135 19,630 15,605 22,213 13,691 11 0,30 a 0,59 7,942 8,872 6,768 8,759 6,525 12 0,15 a 0,30 2,160 2,157 1,681 2,695 1,814 13 < 0,15 0,664 0,512 0,500 0,855 0,535 A análise dos resultados permite observar que a porcentagem de agregados nas maiores classes de tamanho encontram-se nos preparos de solo com os arados de aivecas, escarificador e arado de discos, destacando-se a similaridade de valores ocorrida entre os dois primeiros, enquanto que para o arado de discos houve maior uniformidade de tamanho de agregados entre todas as classes tomadas. Verifica-se também que a enxada-rotativa revela-se como um equipamento de grande capacidade desagregante, não produzindo torrões na classe 1, onde os 31 agregados possuem tamanhos maiores que 50,8 mm, e com mínimas porcentagens até a classe 3, predominando, portanto, os agregados com dimensões menores que 25,4 mm. A distribuição percentual média acumulada de agregados no solo é apresentada na Tabela 3 e Apêndice 10. Tabela 3. Percentagem média acumulada de agregados no solo (%), retidos por classe de tamanho, em função do sistema de preparo periódico do solo. Sistemas Classes Escarificador (mm) Enxada- Arado de Grade Arado de Rotativa Aivecas Aradora Discos 1 > 50,80 21,856 0,000 26,526 8,081 6,452 2 38,10 a 50,80 25,402 1,091 29,310 10,365 14,264 3 25,40 a 38,10 31,991 1,339 35,832 14,594 23,193 4 19,00 a 25,40 37,151 5,446 39,864 21,358 31,870 5 12,70 a 19,00 41,825 8,220 45,119 25,936 39,011 6 9,52 a 12,70 44,980 12,816 47,645 29,406 43,278 7 4,75 a 9,52 56,899 31,293 58,568 41,219 56,245 8 2,36 a 4,75 63,605 42,698 64,954 49,726 63,641 9 1,19 a 2,36 77,099 68,829 75,446 65,478 77,435 10 0,59 a 1,19 89,234 88,459 91,051 87,691 91,126 11 0,30 a 0,59 97,176 97,331 97,819 96,450 97,651 12 0,15 a 0,30 99,336 99,488 99,500 99,145 99,465 13 < 0,15 100,000 100,000 100,000 100,000 100,000 Pode-se observar que houve predomínio (70%) de agregados de menor tamanho, com dimensões inferiores a 38,1 mm nas classes 3 a 13 e que apenas 30% dos agregados encontram-se nas classes 1 e 2, para o arado de aivecas e escarificador, enquanto que para a grade-aradora e enxada-rotativa os mesmos percentuais são encontrados entre as classes 7 a 13 (70%) e 1 a 6 (30%), mostrando o efeito mais agressivo à estrutura do solo destes equipamentos. Os resultados da enxada-rotativa e grade-aradora também mostram um maior percentual de agregados menores que 5 mm, com 57,3 e 50,3% respectivamente, 32 quando comparados aos demais equipamentos, com aproximadamente 35% para todos, o que representa, segundo BRAUNACK & DEXTER (1989), o tamanho adequado de agregados para o bom desenvolvimento e produção de várias culturas. Comparando-se os valores relativos a cada um dos tratamentos verifica-se que a classificação da percentagem média acumulada de agregados, por classe de tamanho, apresenta em ordem decrescente para quase todas as classes: arado de aivecas > escarificador > arado de discos > grade aradora > enxada-rotativa. Diâmetro médio geométrico (DMG) e módulo de finura (MF) Na Figura 8 e Apêndice 11 observa-se que o preparo periódico do solo com o arado de aivecas resultou nos maiores valores de DMG e MF dos agregados, sendo seus resultados semelhantes aos do escarificador e arado de discos, enquanto que a enxada-rotativa apresentou os menores valores. Este último, por sua vez, não diferiu significativamente do preparo com a grade aradora. A produção de agregados maiores atende a um dos requisitos do manejo conservacionista do solo, uma vez que os agregados grandes conferem ao solo maior resistência contra a erosão. Desta forma, o preparo do solo com o escarificador e com o arado de aivecas e de disco atendem esta condição. Conclusões semelhantes foram obtidas por BOLLER et al. (1997). BRAUNACK & DEXTER (1989) sugerem valores menores que 5 mm para várias culturas. Assim, os tratamentos que melhor atendem tal sugestão são os da grade aradora e enxada-rotativa. COAN (1995) obteve menores valores de DMG e MF dos agregados do solo, além de não observar diferenças significativas entre os tratamentos quando utilizou equipamentos similares, provavelmente porque trabalhou em um Latossolo Vermelho eutroférrico, textura argilosa, que apresenta maior conteúdo de argilas oxídicas que favorecem a estabilidade estrutural (RESENDE et al., 1995) pela formação de microestrutura mais forte. 33 7,86 ab 9 8,12 a 7,44 ab 7 DMG (mm) 6 6,74 ab 5,57 c 7,13 a 6,49 bc 8 7 6 5 5,89 abc 4 5 4 3 3 3,55 bc 2 2 2,42 c 1 MF 8 1 0 0 Escarificador EnxadaRotativa Arado de Aivecas DMG (mm) Grade Aradora Arado de Discos MF Figura 8. Diâmetro médio geométrico (DMG) e módulo de finura (MF) dos agregados, em função dos equipamentos de preparo periódico do solo. Incorporação de resíduos Os resultados apresentados na Figura 9 e Apêndice 12 mostram que antes da instalação do trabalho, a área experimental apresentava distribuição uniforme de resíduos sobre o solo. Após o preparo primário constatou-se que os diferentes sistemas de preparo apresentaram capacidade de incorporação distintas estatisticamente. Nota-se que o escarificador e a enxada rotativa incorporaram 28,4 % e 58,8 % da cobertura existente sobre o terreno, respectivamente, o que os confirmam como equipamentos apropriados para o sistema de preparo periódico reduzido. FURLANI (2000), chegou à conclusão semelhante ao comparar o preparo convencional, com o emprego do arado de discos e o preparo reduzido, através do uso do escarificador. O emprego da grade aradora também proporcionou baixa capacidade de incorporação, permanecendo 24,3 % de cobertura vegetal sobre o solo, fato também 34 observado por HOOGMOED & DERPSCH (1985), MARTUCCI (1985), SCHLOSSER (1992), GAMERO & SILVA (1993) & DALLMEYER (1994). Os arados tiveram maior destaque com maior capacidade de incorporação, notadamente o arado de aivecas com 96,4 % deixando o solo com a menor cobertura C o b e r tu r a d o s o lo (% ) vegetal na superfície do solo (2,6 %), quando comparados aos demais equipamentos. 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 81,5 a 79,5 a 83,4 a 71,8 a 71,8 a 56,9 a 29,1 a 33,6 b 41,1 a 24,3 b 14,5 b 4,6 b 2,6 c Escarificador EnxadaRotativa Antes do preparo inicial Arado de Aivecas Grade Aradora Após preparo inicial 8,8 c 6,4 b Arado de Discos Após preparo secundário Figura 9. Valores médios de cobertura (%), em função do sistema de preparo periódico do solo. Colocando-se em uma ordem decrescente, quanto à incorporação de resíduos, tem-se: arado de aivecas (96,4%) > arado de discos (87,8%) > grade aradora (70,9%) > enxada rotativa (58,8%) > escarificador (28,4%). Resultados semelhantes também foram obtidos por COAN (1995). Após o preparo secundário do solo, os arados juntamente com a grade aradora proporcionaram a menor cobertura dos resíduos vegetais na superfície do solo, justificado pela realização de duas operações com a grade niveladora, enquanto que para o escarificador realizou-se apenas uma nivelada e para a enxada-rotativa, 35 nenhuma. Outros fatores também corroboraram para isso, como o tipo de ferramenta ativa, a profundidade de operação e o trabalho de inversão do prisma de terra. CONCLUSÕES A porcentagem de agregados nas maiores classes de tamanho encontram-se nos preparos de solo com os arados de aivecas, escarificador e arado de discos. A enxada-rotativa e a grade aradora aparecem como equipamentos com efeitos mais agressivos à estrutura do solo, produzindo um maior percentual de agregados com tamanho adequado para o bom desenvolvimento e produção de várias culturas, por melhorar o contato solo-semente, entretanto, podem proporcionar maior erosão nos solos, embora possam ser regulados e/ou utilizados para proporcionar tamanhos de agregados maiores do que os produzidos nestas condições. O arado de discos apresentou maior uniformidade de tamanho de agregados entre todas as classes analisadas. Mesmo com o preparo secundário do solo os sistemas de preparo baseados no escarificador e a enxada rotativa ainda proporcionaram menor incorporação de resíduos vegetais, quando comparados aos sistemas com arados e a grade aradora. A grade aradora proporcionou grande incorporação dos resíduos vegetais e grande quantidade de agregados de pequenas dimensões, aparece como equipamento que pode gerar maior degradação nos solos. Tal hipótese fundamenta-se também pela pequena profundidade de corte e na maior facilidade de compactação e transporte das partículas de menor diâmetro. O preparo do solo com o escarificador atende a condição de manejo conservacionista por proporcionar torrões de maior tamanho e manter elevada quantidade de resíduos na superfície do solo. 36 CAPÍTULO 4 - EFEITOS DE SISTEMAS DE PREPARO DO SOLO NA CULTURA DA SOJA (Glycine max (L.) Merrill) RESUMO: Com o objetivo de avaliar o efeito de cinco equipamentos de preparo do solo sobre o desenvolvimento e produtividade da cultura da soja (Glycine max L. (Merril)), foi conduzida uma pesquisa em um Latossolo Vermelho distrófico, no município de Uberaba/MG, usando o delineamento experimental em blocos casualizados, com cinco tratamentos (escarificador, enxada-rotativa, arado de aivecas, grade aradora e arado de discos) e quatro repetições. Os sistemas de preparo do solo não mostraram diferenças para o número médio de dias para a emergência das plântulas, estande final, altura da primeira vagem e produtividade da cultura da soja. Os tratamentos com arado de disco, arado de aivecas e grade aradora proporcionaram as maiores populações iniciais da cultura. A altura das plantas foi afetada pelos sistemas de preparo utilizados, destacando-se o preparo com o arado de aivecas e com a enxada-rotativa, com os maiores e menores valores absolutos, respectivamente. Palavras-Chave: altura da planta, altura da primeira vagem, emergência INTRODUÇÃO A cultura da soja vem se consolidando como a principal cultura do agronegócio brasileiro (DALL’AGNOL, 2002), notadamente na região centro-oeste. Dentre os fatores que mais contribuíram para isso, pode-se destacar o desenvolvimento de um bem sucedido pacote tecnológico para a produção de soja na região, com destaque para as novas variedades adaptadas à condição de baixa latitude e a topografia altamente favorável à mecanização. Isto favorece o uso de máquinas e equipamentos de grande porte, o que propicia economia de mão de obra e maior rendimento nas operações de 37 preparo do solo, tratos culturais e colheita; as boas condições físicas dos solos da região, facilitando as operações do maquinário agrícola e compensando, parcialmente, as desfavoráveis características químicas desses solos (EMBRAPA, 2003). O pequeno número de pesquisadores atuando na área de relações MáquinaSolo-Planta, principalmente com trabalhos em condições de campo, tem sido um dos fatores decisivos para inúmeros insucessos nas atividades agrícolas (COAN, 1995). Torna-se necessário o estabelecimento de parâmetros que permitam caracterizar as condições ideais para a obtenção de produções desejadas das culturas comerciais de forma econômica e sustentável. Para uma dada cultura, deve ser considerado o clima da região para a definição da melhor época de plantio, bem como as condições de solo necessárias para permitirem à adequada deposição das sementes e adubos, e que proporcionem uma melhor emergência e desenvolvimento das plantas, resultando em maiores produtividades, dentre outros fatores (EMBRAPA, 2001). Apesar do potencial genético de uma planta ser determinado, o seu comportamento de desenvolvimento está diretamente relacionado com o meio em que se desenvolve e, portanto, é de se esperar que diferentes condicionamentos do solo impostos pelos mais variados sistemas e métodos de seu preparo tendem a modificar as condições de desenvolvimento das culturas. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de diferentes sistemas de preparo periódico do solo na cultura da soja, considerando o número médio de dias para emergência de plântulas, a marcha de emergência das plântulas, a população inicial e final da cultura, o índice de sobrevivência, a altura das plantas e da inserção da primeira vagem e a produtividade da cultura. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi realizado na área experimental das Faculdades Associadas de Uberaba – FAZU, localizada em Minas Gerais, em um Latossolo Vermelho distrófico, 38 textura média, relevo plano (EMBRAPA, 1999) e densidade média na camada arável igual a 1,73 g cm-3, que vinha sendo cultivado, por cinco anos consecutivos, com as culturas anuais de milho e sorgo para produção de silagem em sistema de preparo convencional, por meio de grade aradora. O clima da região, segundo classificação de Köeppen, é Aw, tropical quente úmido com inverno frio e seco, precipitação e temperatura média anual de 1474 mm de 22,6º C, respectivamente. A área experimental está localizada nas coordenadas geográficas 19º44’13” de latitude sul e 47º57’27” de longitude a oeste de Greenwich, com altitude de 780 m (Apêndice 1). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso (DBC) com cinco tratamentos e quatro repetições (Apêndices 2 a 4), tendo como tratamentos o preparo periódico do solo com Escarificador, modelo AST 5/5, marca Tatu-Marchesan; equipado com cinco hastes espaçadas de 390 mm, largura de corte de 1560 mm e massa de 390 kg (Apêndice 5a e 5b); Enxada-Rotativa equipada com seis flanges, tendo 4 lâminas tipo veloz por flange, largura de corte 900 mm e massa total de 220 kg (Apêndice 5c); Arado de aivecas fixas, modelo AAP, marca Tatu-Marchesan, equipado com duas aivecas recortadas, largura de corte de 900 mm e massa de 415 kg (Apêndice 5d); Grade aradora, de arrasto, modelo GAM 14, marca Tatu-Marchesan, equipada com 14 discos recortados de 609,6 mm (24”) x 6,0 mm, espaçados de 230 mm, largura de corte de 1500 mm e massa de 1210 kg (Apêndice 5e); e Arado de discos fixos, modelo AF 4, marca Tatu-Marchesan, equipado com 4 discos de 660,4 mm (26”) x 4,75 mm espaçados de 570 mm, largura de corte de 1230 mm e massa de 492 kg (Apêndice 5f). Utilizou-se o trator Ford 6610, 4x2, com potência de 62,5 kW, operando em uma velocidade média de 5 km h-1, para tracionar os arados, o escarificador e a grade, e um microtrator Agrale 4100, 4x2, com potência de 10,8 kW, e velocidade média de operação igual a 1,5 km h-1, para tracionar a enxada-rotativa. Cada parcela constituiu-se de uma área de 100 m2 (10 x 10 m), separada por carreadores, também de 10 x 10 m, os quais foram utilizados para regulagens e 39 manobras das máquinas e implementos. Como parcela útil foram consideradas as três linhas centrais semeadas, excluindo-se 1,5 m das extremidades (10,50 m2). Foram coletadas, em maio de 2000, com trado tipo holandês, amostras de solo na camada superficial (0-20 cm), destorroadas, homogeneizadas, secas em estufa e passadas em peneira de malha de dois mm (TFSA), para posterior caracterização química e granulométrica do solo (EMBRAPA, 1997). A calagem e adubação foram realizadas conforme análise de solo (Tabela 4), de acordo com COMISSÃO DE FERTILIDADE DO SOLO DO ESTADO DE MINAS GERAIS (1999). Tabela 4. Características químicas e granulométricas do solo. Características Unidade Resultado da análise (1) pH 5,50 Al3+ (2) cmolcdm-3 0,40 (3) -3 H+Al cmolcdm 2,90 cmolcdm-3 1,00 Ca2+ (2) 2+ (2) -3 Mg cmolcdm 0,10 P (4) mg dm-3 7,50 K (4) cmolcdm-3 0,14 Carbono orgânico dag kg-1 0,90 -1 1,55 Matéria orgânica dag kg Prem (5) mg L-1 26,20 SB (6) cmolcdm-3 1,24 (7) -3 t cmolcdm 1,64 T (8) cmolcdm-3 4,14 (9) % 30 V m (10) % 24 -1 190 Argila g kg Silte g kg-1 110 -1 Areia g kg 700 (1) pH em água, relação 1:2,5. (2) Extrator KCl 1 mol L-1. (3) Extrator acetato de cálcio 0,5 mol L-1 pH 7,0. (4) Extrator Mehlich-1. (5) Fósforo remanescente (Alvarez V. et al., 2000). (6) SB: Saturação de bases. (7) CTC Efetiva. (8) CTC a pH 7. (9) Saturação por bases. (10) Saturação por alumínio. O preparo periódico primário do solo foi feito em outubro de 2000 enquanto que a semeadura da soja foi realizada utilizando-se uma semeadora-adubadora de linhas individuais montada, modelo PHT, da marca Tatu-Marchesan, no dia sete de dezembro 40 do mesmo ano, utilizando-se a cultivar Segurança. O espaçamento entre linhas foi de 45 cm, com profundidade média de semeadura de cinco centímetros. Os arados de discos, de aivecas e o escarificador, foram regulados para cortarem o solo a uma profundidade média de 20 cm, a grade aradora a 13 cm e a enxada rotativa, a oito cm, sendo que a grade aradora e a enxada rotativa, estavam reguladas para a obtenção de máxima profundidade de corte, o mesmo não ocorrendo para os demais equipamentos avaliados. Adotou-se o preparo convencional para os arados e para a grade aradora, sendo realizada a primeira gradagem de nivelamento logo após o preparo primário e, a segunda, antecedendo a semeadura. Para o escarificador, adotou-se o preparo reduzido do solo, sendo realizada apenas uma gradagem de nivelamento, antecedendo a semeadura, enquanto que para a enxada rotativa o solo não sofreu nova mobilização. O preparo do solo e a semeadura foram efetuados estando o solo com a umidade gravimétrica média de 16 %, e o controle de plantas daninhas foi realizado quimicamente antes da semeadura sendo complementado, através de capina manual, 30 dias após a emergência das plântulas. O comportamento da cultura da soja em função do emprego de diferentes sistemas de preparo periódico do solo foi avaliado mediante amostragens e análises descritas a seguir: A avaliação da emergência das plântulas foi efetuada por meio da contagem diária de todas as plântulas emergidas em cada tratamento, considerando-se como plântula emergida aquela que rompesse o solo, podendo ser vista a olho nu, de algum ângulo qualquer. A contagem foi realizada até que o número total de plântulas se tornasse repetitivo em cada tratamento por três dias consecutivos, seguindo a metodologia apresentada por SILVA (2002), e a partir destas contagens, expressou-se o número médio de dias para a emergência das plântulas, de acordo com a Equação 9. M= [( N1.G1) + ( N 2.G 2) + ... + ( Nn.Gn)] (G1 + G 2 + ... + Gn) (9) 41 em que: M = Número médio de dias para emergência das plântulas de soja; N1 = Número de dias decorridos entre a semeadura e a primeira contagem de plântulas; G1 = Número de plântulas emergidas na primeira contagem; N2 = Número de dias decorridos entre a semeadura e a segunda contagem de plântulas; G2 = Número de plântulas emergidas entre a primeira e a segunda contagem; Nn = Número de dias decorridos entre a semeadura e a última contagem de plântulas; Gn = Número de plântulas emergidas entre a penúltima e a última contagem; A determinação da população inicial de plantas foi obtida por meio da contagem do número de plantas existentes na parcela útil ao final do período de emergência, enquanto que a determinação da população final foi obtida imediatamente antes da colheita. Os valores tomados em cada parcela foram convertidos em número de plantas ha-1. A percentagem de sobrevivência de plantas (PS %) foi obtida, de acordo com SILVA (1992), por meio da Equação 10: PS % = PF x 100 PI (10) em que: PS % = percentagem de sobrevivência das plantas PI = população inicial de plantas, obtida depois de estabilizada a emergência (plantas ha-1) PF = população final de plantas, obtida na época da colheita (plantas.ha-1) Para a determinação da altura média das plantas mediu-se a distância entre a superfície do solo e a inflexão da última folha superior das 25 primeiras plantas da linha 42 central da parcela útil, realizada aos 19, 23, 30, 37, 44, 51, 58 e 65 dias após a data de semeadura, quando a cultura entrou em florescimento (Apêndice 13). A altura média de inserção da primeira vagem foi obtida tomando-se a distância entre a superfície do solo e a primeira vagem das 25 primeiras plantas da linha central de cada parcela útil, realizada na época da colheita. A avaliação da produtividade foi efetuada realizando-se a colheita manual de todas as plantas, em cada parcela útil. Após a operação de trilha, os grãos foram pesados e deles retiradas amostras para a correção do teor de água a 14%, base úmida. Os resultados obtidos foram tabulados e submetidos à análise de variância e quando o valor do teste de F mostrou-se significativo em um nível de 5% de probabilidade, aplicou-se o teste de Tukey para comparação entre as médias. RESULTADOS E DISCUSSÃO Número médio de dias para a emergência das plântulas Pode-se verificar que os sistemas de preparo periódico do solo não influenciaram significativamente no número médio de dias necessários à emergência de plântulas e, nem tampouco na marcha de emergência, conforme indicam a Figura 10 e o Apêndice 14, o que mostra que as operações de semeadura e de adubação foram bem realizadas. Observações semelhantes foram efetuadas por BOLLER & CALDATO (2001), ao avaliarem o desenvolvimento da cultura do feijão em três sistemas de preparo (arado de discos + grade leve, escarificador e plantio direto), entretanto na pesquisa efetuada por SILVA & GAMERO (1993), em solo classificado como Terra Roxa Estruturada, combinando as ordens de gradagem (antes ou depois da mobilização primária do solo) utilizando nos sistemas de preparo: arado de discos, grade aradora e escarificador; obtiveram menor índice de velocidade de emergência de plântulas e uma menor população inicial na cultura do feijão ao realizar a gradagem de destorroamento-nivelamento antes da aração. 43 Plântulas emergidas 400 347.857 a 325.953 ab 328.810 ab 303.333 b 311.667 b 350 300 250 200 150 100 50 Escarificador Grade Aradora Enxada-Rotativa Arado de Discos 14 Dias após a semeadura 12 10 8 6 4 2 0 0 Arado de Aivecas Figura 10. Marcha de emergência das plântulas de soja. População e sobrevivência das plantas A análise dos resultados apresentados na Figura 11 e Apêndice 15 mostra que o sistema de preparo baseado no arado de discos diferiu dos sistemas com o escarificador e enxada rotativa. Considerando-se que os equipamentos que dispõem de ferramentas ativas do tipo disco apresentam uma melhor capacidade de incorporação dos resíduos vegetais existentes na superfície do solo, a cultura da soja parece mostrar-se relativamente sensível aos efeitos da cobertura vegetal. FONTANA et al. (1986) estudando os efeitos do preparo reduzido nas condições de superfície do solo e emergência da soja também obtiveram pior emergência para a cultura nos tratamentos com maior cobertura do solo com restos vegetais. Plantas.ha-1.1000 44 330 300 270 240 210 180 150 120 90 60 30 0 311667 b 303333 b 286905 a escarificador 328810 ab 288333 a 289762 a enxadarotativa arado de aivecas População inicial 325953 ab 347857 a 301191 a grade aradora 301190 a arado de discos População final Figura 11. População inicial e final da cultura da soja (plantas ha-1), em função do sistema de preparo periódico do solo. Para a população final não foram observados efeitos entre os diferentes equipamentos (Figura 11 e Apêndice 15). FURLANI et al. (2001) avaliando os efeitos da semeadura direta, do preparo reduzido com o emprego do escarificador e do preparo convencional com o arado de discos, sobre a população final de plantas de milho, em duas velocidades de semeadura (3 km h-1 para 5 km h-1), não observaram os efeitos dos diferentes equipamentos de preparo do solo. Se forem observados os valores absolutos, destacam-se, com o maior número de plantas ha-1, ao final do ciclo da cultura, a grade aradora e o arado de discos. SAMPAIO et al. (1989), ERBACK et al. (1992) e COAN (1995), em trabalhos semelhantes, obtiveram a maior população de plantas nos tratamentos com arados. O índice de sobrevivência de plantas (Apêndice 15), foi maior para o tratamento com enxada-rotativa, comparado com os arados. 45 Altura das plantas Pode-se verificar na Tabela 5 e Apêndice 16, que o crescimento das plantas foi afetado pelos equipamentos de preparo periódico do solo apenas a partir do dia 20 de janeiro, aos 44 dias após a semeadura (DAS), destacando-se, nesta data, o arado de aivecas e a enxada-rotativa, com o maior e menor valor absoluto (0,44 e 0,33 m) respectivamente, representando uma diferença de 0,11 m. Excluindo-se a avaliação aos 58 DAS, esta tendência, foi constatada até o final da avaliação, realizada no dia 10 de fevereiro, aos 65 DAS, onde a diferença na altura, entre estes tratamentos passou para 0,17 m. SAMPAIO et al. (1989) e COAN (1995), também concluíram que o arado de aivecas se destaca como aquele equipamento que proporciona o melhor crescimento das plantas, em trabalhos realizados com a cultura do milho. Tabela 5. Valores médios de altura das plantas de soja (m), em função do sistema de preparo periódico do solo. Altura média de plantas (m) Sistemas de preparo do solo Data Escarificador Enxada Arado de Grade Arado de Rotativa Aivecas Aradora Discos 26/12 0,11 a 0,10 a 0,10 a 0,11 a 0,10 a C.V. = 8,4% 30/12 0,14 a 0,14 a 0,14 a 0,15 a 0,13 a C.V. = 6,8 % 06/01 0,19 a 0,18 a 0,22 a 0,21 a 0,20 a C.V. = 12,9 % 13/01 0,23 a 0,21 a 0,28 a 0,26 a 0,25 a C.V. = 13,5 % 20/01 0,35 ab 0,33 b 0,44 a 0,41 ab 0,39 ab C.V. = 11,6 % 27/01 0,47 ab 0,44 b 0,59 a 0,55 ab 0,53 ab C.V. = 12,5 % 03/02 0,60 a 0,58 a 0,72 a 0,69 a 0,67 a C.V. = 10,0 % 10/02 0,74 ab 0,71 b 0,88 a 0,86 ab 0,84 ab C.V. = 8,7 % Médias seguidas pela mesma letra, em cada linha, são iguais estatisticamente, a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. C.V.: Coeficiente de variação 46 Observa-se também que o escarificador, a grade aradora e o arado de discos apresentam resultados semelhantes aos do arado de aivecas e enxada-rotativa, como também entre si, mostrando não terem influenciado no desenvolvimento da cultura da soja. Altura de inserção da primeira vagem Os valores da altura de inserção da primeira vagem são apresentados na Figura 12 e Apêndice 17, onde se observa que os diferentes equipamentos de preparo do solo não tiveram influência significativa nos resultados obtidos. O valor médio de 15,9 cm da altura de inserção da primeira vagem é adequado, estando acima da altura mínima requerida para a colheita mecanizada da cultura. Altura de inserção da primeira vagem (cm) 16 15,7 a 16,4 a 16,4 a 15,7 a 15,1 a 14 12 10 8 6 4 2 0 Escarificador EnxadaRotativa Arado de Aivecas Grade Aradora Arado de Discos Figura 12. Altura de inserção da primeira vagem da cultura da soja (cm), em função do sistema de preparo periódico do solo. 47 GAVOTTI et al. (2003), comparando o sistema de preparo convencional do solo com o sistema de plantio direto, ambos com e sem palha residual, também não verificaram diferenças entre os tratamentos para a altura de inserção da primeira vagem, tendo obtido uma altura média de 14 cm, inferior, portanto ao obtido neste trabalho, o que pode ser justificado por diferentes fatores, como por exemplo, a característica genética da planta e a época de semeadura. Produtividade da cultura Ocorreu forte chuva de granizo durante a fase de enchimento dos grãos, afetando aparentemente com a mesma intensidade, toda a área experimental e isto pode ter alterado um possível efeito dos tratamentos. A produtividade de grãos na cultura da soja (Figura 13 e Apêndice 18), não apresentou diferença estatisticamente significativa entre os tratamentos estudados, conforme também verificado por GAVOTTI et al. (2003). MORAES & BENEZ (1996) também não encontraram diferença estatística na produtividade de grãos na cultura do milho em diferentes sistemas de preparo periódico do solo (subsolagem e enxada-rotativa, enxada-rotativa, aração, aração e gradagem e semeadura direta), o mesmo ocorrendo com COAN et al. (1982) e ZAFFARONI et al. (1991). Segundo SIQUEIRA (1999), no preparo baseado em escarificação, o número de plantas de milho emergidas foi maior em relação ao arado de discos, porém a produtividade dessa cultura não apresentou diferença estatística entre os dois métodos de preparo. Durante o ciclo da cultura não houve estresse hídrico, entretanto, a produtividade obtida foi muito afetada pelas condições climáticas durante a fase final de floração e início de formação de vagens, visto que, na região, a produção média obtida da cultivar Segurança é de 3000 kg ha-1, conforme SEDIYAMA et al. (2003). 48 1424,8 a -1 Produtividade (kg ha ) 1400 1363,0 a 1414,5 a 1362,3 a 1290,5 a 1200 1000 800 600 400 200 0 Escarificador EnxadaRotativa Arado de Aivecas Grade Aradora Arado de Discos Figura 13. Produtividade estimada da cultura da soja, em função do sistema de preparo periódico do solo. CONCLUSÕES Não foram verificadas diferenças para o número médio de dias necessários para a emergência das plântulas de soja, entretanto, o sistema de preparo baseado em arado de discos proporcionou as maiores populações iniciais da cultura, quando comparados àqueles baseados no escarificador e enxada-rotativa. Devido ao maior índice de sobrevivência de plantas para os tratamentos com enxada-rotativa, escarificador e grade aradora, não foram verificadas diferenças na população final da cultura da soja. 49 O desenvolvimento das plantas foi afetado pelos sistemas de preparo do solo, destacando-se aqueles que envolveram o arado de aivecas e a enxada-rotativa, com os maiores e menores valores absolutos, respectivamente. A produtividade de grãos e a altura de inserção da primeira vagem não sofreram influência dos sistemas de preparo do solo, estando, a altura, acima da mínima requerida para a colheita mecanizada da cultura. 50 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALLMARAS, R.R., BURWELL, R.E., LARSON, W.E., HOLT, R.F., NELSON, W.W. Total porosity and randon roughness of the interrow zone as influenced by tillage. Washington: USDA, 1966. 22p. (Conservation Research Report, 7). AMERICAN SOCIETY OF AGRICULTURAL ENGINEERS. Terminology and definitions for soil tillage and soil tool relationships. In:___. 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Tese (Doutorado em Agronomia/Energia na Agricultura) – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista. ZAFFARONI, E., BARROS, H.H. de A., NÓBREGA, J.A.M.,LACERDA, J.T. de, SOUZA JÚNIOR, V.E. de. Efeito de métodos de preparo de solo na produtividade e outras 58 características de milho e feijão no nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v. 15, p. 99-104, 1991. 59 APÊNDICES 60 APÊNDICE 1. Localização e clima da área experimental. Clima da região, segundo classificação de Köeppen............ Aw Latitude Sul............................................................................ 19˚44’13” Longitude a Oeste de Greenwich.......................................... 47˚57’27” Altitude média........................................................................ 780 m Temperatura média anual..................................................... 22,6˚ C Precipitação média anual...................................................... 1474 mm 61 APÊNDICE 2. Vista aérea da área experimental da FAZU. ÁREA EXERIMENTAL 62 APÊNDICE 3. Croqui da Área Experimental – FAZU 1 4 5 BLOCO 3 1 2 3 5 1 2 3 BLOCO 4 Corredor para manobras 3 4 5 2 BLOCO 1 2 4 4 1 3 5 BLOCO 2 Áreas utilizadas com os equipamentos de preparo do solo Áreas utilizadas para manobras dos equipamentos de preparo do solo TRATAMENTOS 1. Escarificador 2. Enxada-Rotativa 3. Arado de Aivecas 4. Grade Aradora 5. Arado de Discos 63 APÊNDICE 4. Vista parcial da área experimental (a) antes do preparo periódico do solo e (b) após a semeadura da soja. a b 64 APÊNDICE 5. Preparo periódico do solo com: (a) escarificador, (b) detalhe do escarificador utilizado; (c ) enxada-rotativa; (d) arado de aivecas; (e) grade aradora e (f) arado de discos. b a a c d e f 65 APÊNDICE 6. Avaliação do perfil mobilizado do solo: (a) posicionamento do perfilômetro; (b) leitura do perfil; (c) detalhe da régua de leitura no perfilômetro. a b c 66 APÊNDICE 7. Representação dos perfis: (a) natural, (b) de elevação e (c) de fundo, obtidos através do perfilômetro. b a Área de elevação Área mobilizada c 67 APÊNDICE 8. Área mobilizada no solo, área de elevação no solo, espessura média da camada mobilizada do solo, empolamento do solo e índice de rugosidade do solo antes e após o preparo periódico do solo. Área mobilizada 2 do solo (m ) Sistema de Área de Espessura Empolamento Índice de Índice de Modificação elevação média da do solo (%) rugosidade rugosidade da no solo camada do solo do solo rugosidade 2 (m ) mobilizada antes do após o do solo (%) do solo (cm) preparo preparo (cm) (cm) preparo Escarificador 0,49 b (1) 0,10 a 19,8 b 19,6 b 2,01 a 3,87 ab 116,9 a 0,20 c 0,08 ab 8,0 c 40,9 a 2,20 a 2,56 c 28,9 a 0,60 a 0,07 b 23,8 a 10,9 c 2,25 a 4,29 a 126,5 a 0,27 c 0,06 b 10,5 c 24,3 b 2,41 a 3,11 bc 41,0 a 0,48 b 0,09 a 19,4 b 18,0 bc 2,01 a 4,35 a 141,4 a 9,5 13,6 9,6 14,8 24,9 9,8 59,1 % EnxadaRotativa Arado de Aivecas Grade Aradora Arado de Discos Coeficiente de Variação (%) (1) Médias seguidas pela mesma letra, na coluna, são iguais estatisticamente, a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. 68 APÊNDICE 9. Distribuição percentual de agregados por classe de tamanho, em função do sistema de preparo periódico do solo. 100 90 80 Porcertagem (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 escarificador rotativa aivecas Tratamentos grade < 0,15 0,15 a 0,30 0,30 a 0,59 0,59 a 1,19 1,19 a 2,36 2,36 a 4,75 9,52 a 12,70 12,70 a 19,00 19,00 a 25,40 25,40 a 38,10 38,10 a 50,80 > 50,80 discos 4,75 a 9,52 69 APÊNDICE 10. Distribuição percentual acumulada de agregados por classe de tamanho, em função do sistema de preparo periódico do solo. 900 Porcertagem Acumulada (%) 800 700 600 500 400 300 200 100 0 escarificador rotativa aivecas grade discos Tratamentos > 50,800 38,100 a 50,800 25,400 a 38,100 19,000 a 25,400 12,700 a 19,000 9,520 a 12,700 2,360 a 4,750 1,190 a 2,360 0,590 a 1,190 0,300 a 0,590 0,150 a 0,300 < 0,150 4,750 a 9,520 70 APÊNDICE 11. Diâmetro médio geométrico (DMG) e módulo de finura (MF) dos agregados do solo, em função do sistema de preparo periódico do solo. Sistemas DMG (2) (mm) Escarificador (1) 6,74 ab Enxada- Arado de Grade Arado de Rotativa Aivecas Aradora Discos 2,42 c 7,13 a 3,55 bc 5,89 abc 5,57 c 8,12 a 6,49 bc 7,44 ab C.V. = 30,7 % MF(3) 7,86 ab C.V. = 9,1 % (1) Médias seguidas pela mesma letra, na linha, são iguais estatisticamente, a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. (2) Diâmetro médio geométrico dos agregados do solo. (3) Módulo de finura dos agregados do solo. 71 APÊNDICE 12. Valores médios de cobertura do solo (%), em função do sistema de preparo periódico do solo. Sistemas de preparo periódico do solo Etapa Escarificador Enxada Arado de Grade Arado de Rotativa Aivecas Aradora Discos 79,5 a 81,5 a 71,8 a 83,4 a 71,8 a 56,9 a 33,6 b 2,6 c 24,3 b 8,8 c 29,1 a 41,1 a 4,6 b 14,5 b 6,4 b Antes do preparo primário C.V. = 11,3% Após preparo primário C.V. = 23,4% Após preparo secundário C.V. = 27,9 % Médias seguidas pela mesma letra, na linha, são iguais estatisticamente, a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. 72 APÊNDICE 13. Avaliação da altura das plantas de soja, em função do sistema de preparo periódico do solo. 73 APÊNDICE 14. Número médio de dias para emergência das plântulas, em função do sistema de preparo periódico do solo. Sistemas de preparo Número médio de dias para a emergência das plântulas Escarificador 5,73 a Enxada-Rotativa 5,81 a Arado de Aivecas 6,0 a Grade Aradora 5,72 a Arado de Discos 5,77 a C.V. = 2,4 % Médias seguidas pela mesma letra são iguais estatisticamente, a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. C.V.: Coeficiente de variação 74 APÊNDICE 15. População inicial e final da cultura da soja e Índice de sobrevivência, em função do sistema de preparo periódico do solo. Sistemas de preparo do solo Escarificador População inicial Enxada- Arado de Grade Arado de Rotativa Aivecas Aradora Discos 311.667 b 303.333 b 328.810 ab 325.953 ab 347.857 a 286.905 a 289.762 a 288.333 a 301.191 a 301.190 a 92,0 ab 95,6 a 87,6 b 92,4 ab 86,6 b (plantas.ha-1) C.V. = 3,9 % População final (plantas.ha-1) C.V. = 4,7 % Índice de sobrevivência (%) C.V. = 3,3 % Médias seguidas pela mesma letra, na linha, são iguais estatisticamente, a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. C.V.: Coeficiente de variação 75 APÊNDICE 16. Altura média das plantas de soja (cm), aos 19, 23, 30, 37, 44, 51, 58 e 65 dias após a semeadura, em função de sistemas de preparo periódico do solo. 0,90 0,80 0,70 0,60 Altura das 0,50 plantas de soja (cm) 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 19 23 30 37 44 51 58 Dias após a semeadura Escarificador Grade aradora Enxada-rotativa Arado de discos Arado de aivecas 65 76 APÊNDICE 17. Altura de inserção da primeira vagem na cultura da soja (cm), em função do sistema de preparo periódico do solo. Equipamentos de preparo do solo Escarificador Altura de inserção Enxada- Arado de Grade Arado de Rotativa Aivecas Aradora Discos 16,4 a 15,1 a 16,4 a 15,7 a da primeira vagem (cm) 15,7 a C.V. = 8,5 % Médias seguidas pela mesma letra são iguais estatisticamente, a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. C.V.: Coeficiente de variação 77 APÊNDICE 18. Produtividade estimada da cultura da soja (kg ha-1), em função do sistema de preparo periódico do solo. Sistemas de preparo do solo Escarificador Enxada- Arado de Grade Arado de Rotativa Aivecas Aradora Discos Produtividade (kg ha-1) 1290,5 a 1424,8 a 1363,0 a 1414,5 a 1362,3 a C.V. = 8,9 % Médias seguidas pela mesma letra são iguais estatisticamente, a 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. C.V.: Coeficiente de variação