Dinâmica de Sistemas de Manejo do Solo no Cerrado
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DINÂMICA DE SISTEMAS DE MANEJO DO SOLO NO CERRADO
João D. G. Santos JuniorCláudio A. B. FranzDimas V. S. Resck
Eloisa A. B. FerreiraMarcos A. C. de Sá
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para Plantio Direto de Cana-de-açúcar, 05 de março de 2009
O Cerrado O Cerrado
Distribuição espacial das classes de uso da terra no Cerrado em 2002.Adaptado de Sano et al. (2008).
O Cerrado Brasileiro
Dense Cerrado (Cerradão)
Cerrado Cerrado TTíípicopico
Campo Cerrado Campo Cerrado
CampoCampo
Altu
ra d
a Ve
geta
ção
(m)
16
12
8
4
0
0
0
0
468
2
Tipos de Vegetação
CerradãoCerradão
Fotos: Felipe Ribeiro
Grandes baciashidrográficas
brasileiras
Grandes baciasGrandes baciashidrogrhidrográáficasficas
brasileirasbrasileiras
O Cerrado Brasileiro
O Cerrado Brasileiro
Distribuição de chuvas na Região do Cerrado e na Região Sul
Distribuição de chuvas na Região do Cerrado e na Região Sul
Meses
300
200
100
J
mm
F M A M J J A S O N D
Cerrado
Sul
3.100 ha de Área Experimental Experimental60 000 m2 de Área Construída
Missão da Embrapa Cerrados:Gerar e viabilizar soluções por meio de pesquisa, desenvolvimento e
inovações para a sustentabilidade do Bioma Cerrado, atendendo às necessidades da sociedade brasileira.
O Cerrado Brasileiro
GRANDE DESAFIO
Altas produtividades+
Baixo custo ambiental=
SUSTENTABILIDADE
Pesquisa Agropecuária
Tecnologia
Tópicos Abordados:
• Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
• Compactação do solo: ênfase em Plantio Direto
• Pesquisa em Cana-de-açúcar na Embrapa Cerrados
PARADOXO TROPICALManejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
Sistemas de manejo isolados versus restrições ambientais
PRIMEIRA FASE (revolvimento): Melhor condição química > CTC > maior produção de biomassa vegetal > população microbiana > maior
decomposição> cargas e subprodutos cimentantes > agregação do solo > maior armazenagem de água > disponibilidade de nutrientes para as
plantas.
SEGUNDA FASE (manejo conservacionista) : Manejo no sentido de manter/melhorar as boas condições adquiridas.
APLICAÇÃO HARMÔNICA DOS ELEMENTOS DE MANEJO DO SOLO
ADUBAÇÃOCORRETIVA E DE
MANUTENÇÃO
ROTAÇÃODE CULTURAS
DINÂMICA DE SISTEMASDE PREPARO
CORREÇÃO DA ACIDEZSUPERFICIAL E
SUBSUPERFICIAL
Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
EXPERIMENTOS DA EMBRAPA CERRADOSPD x PC X Cerrado
Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
EXPERIMENTOS DE LONGA DURAÇÃO EM MANEJO DO SOLO
NA EMBRAPA CERRADOS
• Implantado no ano agrícola 1979/1980• Oito sistemas de preparo do solo• Submetidos ao mesmo sistema de
rotação de cultura (soja/milho)
Sítio 1
Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
Sítio 11979/1980
Arado de discos
Arado de aivecas
Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
Sítio 1
Discos pré-plantio e pós-colheita
Aivecas pré-plantio e pós-colheita
Discos pré-plantio
Aivecas pré-plantio
1980/1981Até o presente
Plantio direto
Plantio direto
Escarificador
Escarificador
Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
ARADO DE DISCOS PÓS-COLHEITA E PRÉ-PLANTIO
ESCARIFICADOR APÓS ARADO DE DISCOS
PLANTIO DIRETO APÓS ARADO DE AIVECAS
+
-
ARADO DE DISCOS PRÉ-PLANTIO
Sítio 2- implantado 1996/1997; consiste de uma combinação de sistemas de preparo do solo e rotação de culturas, com alternância no tempo e no espaço.
Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
Safras TRAT
1996/97 1997/98 1998/99 1999/00 2000/01 2001/02 2002/03 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08
1 GP-L GP-L GP-L GP-L GP-L GP-L GP-L GP-L GP-L GP-L GP-L GP-L
2 AD-L AD-L AD-L AD-L AD-L AD-L AD-L AD-L AD-L AD-L AD-L AD-L
3 GP-L GP-L GP-G GP-G GP-L GP-L GP-G GP-G GP-L GP-L GP-G GP-G
4 AD-L AD-L AD-G AD-G AD-L AD-L AD-G AD-G AD-L AD-L AD-G AD-G
5 AD-L AD-L AV-G AV-G AD-L AD-L AV-G AV-G AD-L AD-L AV-G AV-G
6 AD-G AD-G AV-L AV-L AD-G AD-G AV-L AV-L AD-G AD-G AV-L AV-L
7 AD-L AD-L AV-G AV-G ESC-L ESC-L ESC-G ESC-G ESC-L ESC-L ESC-G ESC-G
8 AD-G AD-G AV-L AV-L ESC-G ESC-G ESC-L ESC-L ESC-G ESC-G ESC-L ESC-L
9 AD-L AD-L AV-G AV-G PD-L PD-L PD-G PD-G PD-L PD-L PD-G PD-G
10 AD-G AD-G AV-L AV-L PD-G PD-G PD-L PD-L PD-G PD-G PD-L PD-L
11 ADL-G1 ADL-G1 AVG-L1 AVG-L1 PDL-G1 PDL-G1 PDG-L1 PDG-L1 PDL-G1 PDL-G1 PDG-L1 PDG-L1
12 ADG-L1 ADG-L2 AVL-G1 AVL-G1 PDG-L1 PDG-L1 PDL-G1 PDL-G1 PDG-L1 PDG-L1 PDL-G1 PDL-G1
13 AD-L AD-L AV-G AV-G PAST PAST PAST PAST PAST PAST PAST PAST
14 AD-G AD-G AV-L AV-L PAST PAST PAST PAST PAST PAST PAST PAST
15 AD-L AD-G AV-L AV-G PD-L PD-G PD-L PD-G PD-L PD-G PD-L PD-G
16 AD-G AD-L AV-G AV-L PD-G PD-L PD-G PD-L PD-G PD-L PD-G PD-L
17 CERR CERR CERR CERR CERR CERR CERR CERR CERR CERR CERR CERR
Cultivo contCultivo contíínuo sem rotanuo sem rotaççãoão
Cultivo contCultivo contíínuo com rotanuo com rotaççãoão
Cultivo dinâmico convencionalCultivo dinâmico convencional
Cultivo dinâmico mCultivo dinâmico míínimonimo
Cultivo dinâmico pastagemCultivo dinâmico pastagem
Cultivo dinâmico conservacionistaCultivo dinâmico conservacionista
Cultivo dinâmico conservacionistaCultivo dinâmico conservacionistaCerrado (testemunha)Cerrado (testemunha)
Sítio 2: tratamentosFase 1 Fase 2
Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
Experimentação no Âmbito de FazendaManejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
ArgilaProdutividade milho
Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
Experimentação no Âmbito de Fazenda
Densidade (g/cm3) Macroporos (cm/cm3)
Água disponível (cm/cm3) Microporos (cm/cm3)
Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
Experimentação no Âmbito de Fazenda
Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
Contato com produtores e órgãos de extensão rural
• Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
• Compactação do solo: ênfase em Plantio Direto
• Pesquisa em Cana-de-açúcar na Embrapa Cerrados
A população aumenta...
...E também a demanda por produtos agrícolas...
Intensificação da produção
Máquinas maiores e
mais potentes
Degradação do solo
(compactação)
Como caracterizar a compactação do solo?
Quais os limites críticos que afetam a produtividade?
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
Um
idad
e do
sol
o (%
)
1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5
10
20
30
40
50
60
Intervalo hídrico ótimo
1,45
Densidade crítica do
solo1,45 g/cm3
Capacidade de campo
Ponto de murcha
Resistência àpenetração (2MPa)
Porosidade de aeração
Densidade do solo (g/cm3)
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
PAB v.42 n.11 nov.2007
Minipenetrômetro Dinâmico
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
A compactação do solo é um problema nos diferentes sistemas de manejo no
Cerrado?
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
O adensamento do solo ocorre após a conversão de áreas sob vegetação de Cerrado para sistemas agropastoris.
Em condições experimentais no Cerrado, a densidade do solo é atributo pouco variável entre sistemas de manejo.
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
A compactação do solo não é intrínseca ao sistema de manejo adotado.
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
N° de dias, risco de compactação e energia demandada por arado de aivecas em cada estado de consistência de um LV
Cerrado (out/1996).
Ogawa, et al. 1997.0,18 0,24 0,31U g/g
Duro Friável Plástico Líquido
9 10 12N° de dias 0
Menor risco compactaçãoMaior demanda
(76kW m-2)
Menor risco compactaçãoMenor demanda
(65kW m-2)
Maior risco compactaçãoMenor demanda energética
Maior patinagem
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
PC PD
Ds: 1,17 g cm-3
RP: 0,25 MPaUv ~ CC0-5 cm Prof.
Ds: 1,15 g cm-3
RP: 1,12 MPaUv ~ CC0-5 cm Prof.
Santos Junior et al., 2006
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30 4010203040 0 10 20 30 4010203040
0
10
20
30
40
50
cm cm
Índice de cone (MPa)
0,1 – 0,40,4 – 0,60,6 – 0,90,9 – 1,2
1,2 – 1,41,4 – 1,9
PC PD
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30 4010203040 0 10 20 30 4010203040
0
10
20
30
40
50
cm cm
0
10
20
30
40
50
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30 4010203040 0 10 20 30 4010203040 0 10 20 30 4010203040 0 10 20 30 4010203040
0
10
20
30
40
50
0
10
20
30
40
50
cm cm
Índice de cone (MPa)
0,1 – 0,40,4 – 0,60,6 – 0,90,9 – 1,2
1,2 – 1,41,4 – 1,9
Índice de cone (MPa)
0,1 – 0,40,4 – 0,60,6 – 0,90,9 – 1,2
1,2 – 1,41,4 – 1,9
PC PD
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
A compactação do solo é o maior problema em plantio direto no Cerrado?
Camadas compactadas (Pé de grade) remanescente do sistema de preparo do solo do período anterior à implantação do plantio direto
14 anos de plantio direto antecedido por 7 anos de cultivo com grade pesada em LVA do Cerrado
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
O PD é um um sistema conservacionista:
C e N Proveniente da Biomassa Microbiana (Figueiredo et al., 2007)
1979/1980 1981/1982 ....................
Discos
Aivecas
2002/2003
Plantio direto
Plantio direto
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
Anos
0
10
20
30
40
50
60
PER
DA
DE
SOLO
(t/h
a)
PERDA DE SOLO53
SOLO DESCOBERTO
29
MILHO CONVENCIO
NAL
8
ARROZ CONVENCIO
NAL
9
SOJA C
ONVENCIONAL
5
SOJA PLANTIO
DIR
ETO
0,1
PASTAGEM
Fonte: Dedecek et al. (1986)
FATOR CHUVA (R) = 7897 MJ mm ha-1PRECIPITAÇÃO = 1243 mm
PERDAS DE SOLO E DE ÁGUA EM SISTEMAS DE USO/MANEJO EM LATOSSOLO VERMELHO
PERDA DE ÁGUA
0
50
100
150
200
250
300
350PER
DA
DE Á
GU
A (m
m)
Maior perda de água por enxurrada Menor perda por enxurrada
A conservação da água via terraceamento
Lençol freático
Perfildo solo
Lençol freático
Perfildo solo
Maior infiltração de água no soloMaior recarga do lençol freático
Menor infiltração de água no soloMenor recarga do lençol freático
Foto: Sá (2005) Foto: Sá (2005)
Retirada de terraços - DF (Julho 2006)
Aprox. 600 m
Foto: Sá (2006)
E outros problemas em plantio direto no Cerrado?
Área sem terraços e plantio no sentido de maior comprimento da gleba.
DF, Julho de 2006
Foto: Sá (2006)Foto: Shiratsuchi (2007)
Sentido do plantio
Erosão no sulco de plantio em plantio direto
Núcleo Rural Lamarão, DF Julho 2006
Foto: Sá (2006)
Lamarão - DF Julho 2006 Foto: Sá (2006)
Sulcos de erosão em plantio direto e raízes expostasNúcleo Rural Lamarão, DF Julho 2006 Foto: Sá (2006)
Falha de resíduos e erosão laminarem plantio direto
Núcleo Rural Lamarão, DF Julho 2006 Foto: Sá (2006)
Fotos: Sá (2006)
Alegação: Os terraços “dificultam” a utilização dos maquinários modernos, que proporcionam
maiores rendimentos e menor custo.
Adequar o maquinário à terra ou a terra ao maquinário?
Adequar o sapato ao pé ou o pé ao sapato?
Compactação do solo: ênfase em plantio direto
Compactação do solo e
degradação da estrutura
Uma vez compactado o solo, medidas corretivas
são caras e/ou podem acarretar
em efeitos colaterais
O melhor é o manejo adequado para evitar a
compactação
• Manejo do solo: a visão da Embrapa Cerrados
• Compactação do solo: ênfase em Plantio Direto
• Pesquisa em Cana-de-açúcar na Embrapa Cerrados
CANA-DE-AÇÚCAR NOS CERRADOS: AVALIAÇÃO DE CULTIVARES, MANEJO DO SOLO E DA ÁGUA, E IMPACTOS SOCIOECONÔMICOS E AMBIENTAIS
Líder: Thomaz Adolpho Rein
PERÍODO: 10/2008 – 10/2012
INSTITUIÇÃO COORDENADORA: Embrapa Cerrados
Financiamento: Embrapa - Macroprograma II
Usina GOIASA – Goiatuba, GO
Pesquisa em cana de açúcar na Embrapa Cerrados
USINAS DE AÇÚCAR / DESTILARIAS NO BRASIL - 2002
FONTE: JBIC / MAPA, 2006
Pesquisa em cana de açúcar na Embrapa Cerrados
USINAS EM GOIÁS
-em operação: 18
-em implantação: 29
-projeto aprovado: 41
-em análise: 15
TOTAL: 103
Fonte: S.S. Castro – UFG, 2007
Pesquisa em cana de açúcar na Embrapa Cerrados
Milho, 1° ano
Acidez subsuperficial vs. distribuição de raízes
Milho, 15° ano
Forrageiras tolerantes ao Al
Andropogon
Braquiaria
Pesquisa em cana de açúcar na Embrapa Cerrados
Resposta do milho ao gesso (Ca(SO4 ).2H2 O)Root distributionSousa et al. 1986
Sem gesso Com gessoProf
. cm
Pesquisa em cana de açúcar na Embrapa Cerrados
Rodovia Br 020, km 18Caixa postal 08223
CEP 73310-970 Planaltina, [email protected]
Muito [email protected]