Palestra Emerson Borghi
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Fertilidade no perfil do solo e sistemas de produção melhorados
como estratégia de convivência com a seca
Emerson Borghi e Álvaro Vilela de ResendePesquisadores
Embrapa Milho e Sorgo
A importância do solo para os seres vivos
Para cada 1% noaumento da matériaorgânica nas terrasagricultáveis americanasé possível armazenar aquantidade de água queflui sobre a cachoeira doNiágara por 150 dias
Como uma “poupança de água”,
solos saudáveis capturam e
armazenam mais água para as plantas
usarem quando necessário
Minhocas, artrópodos e raízes em decomposição criam macroporos que
permitem com que a água infiltre no solo. Bactérias, fungos e outros organismos vivos constroem e estabilizam os microporos que
aumentam a capacidade do solo em armazenar água.
A importância do solo no Brasil
Instituído por iniciativa do Ministério da Agricultura, pormeio da Lei nº 7.876, de 1989, para aprofundar osdebates sobre a importância do solo como um dos fatoresbásicos da produção agropecuária e a necessidade deseu uso e manejo sustentáveis.
Químicos – presença de óxidos e sesquióxidos de Fe e Al em
profundidade
Físicos – horizontes subsuperficiais com diferentes concentrações de
areia, silte e argila, MANEJO INADEQUADO (Compactação)
Climáticos – Regiões de Inverno Seco Collicchio (2008)
Por que o solo é importante na estratégia de convivência com a restrição hídrica?
SOLOS COM RESTRIÇÕES
BAIXA INFILTRAÇÃO E BAIXA RETENÇÃO DE ÁGUA
DIMINUI O DÉFICIT HÍDRICO PARA AS
PLANTAS
O HÚMUS (MATÉRIA ORGÂNICA) PODE RETER ATÉ 20X O SEU PESO EM ÁGUA = “EFEITO ESPONJA”
O manejo de solo, como fator de desenvolvimento agrícola, éfundamentado na QUALIDADE e QUANTIDADE e BIOMASSA PRODUZIDApelas culturas.
MANEJO DE SOLO COMO FATOR DE DESENVOLVIMENTO DA AGRICULTURA
Construção da fertilidade no perfil =aprofundamento radicular =acesso aos nutrientes e água!
Importância de um perfil corrigido
Estratégia de manejo para alta produtividade
Elaboração: Álvaro Resende
DIA
GN
ÓS
TIC
O
Pro
dutiv
idad
e cr
esce
nte
» BEM ESTRUTURADO E COM AGREGADOS ESTÁVEIS
» SEM RESTRIÇÕES FÍSICAS AO CRESCIMENTO RADICULAR (NÃ O
COMPACTADO)
» ADEQUADA PROPORÇÃO ENTRE MACRO E MICROPOROS (EQUILÍ BRIO
ENTRE A AERAÇÃO E A RETENÇÃO DE ÁGUA)
» BOA INFILTRAÇÃO DE ÁGUA PARA EVITAR ESCORRIMENTO SU PERFICIAL
» QUE NÃO ATINJA ALTAS TEMPERATURAS
Calonego, 2006
COMO É UM SOLO FISICAMENTE ADEQUADO ?
ACOMODAÇÃO DAS PARTÍCULAS
DIMINUI A POROSIDADE DO
SOLO
AUMENTA A
COMPACTAÇÃO
DO SOLO
DIMINUI A INFILTRAÇÃO
E A DRENAGEM
DE ÁGUA
ENCHARCAMENTO E FALTA DE O 2
PARA A RESPIRAÇÃO DAS
RAIZES
ESCORRIMENTO
SUPERFICIAL
PARTÍCULAS INDIVIDUALIZADAS
(“PÓ”)SOLOS
DESESTRUTURADOS
PREPARO CONVENCIONAL
Sem restrições físicas (COMPACTAÇÃO)
http://www.agr.feis.unesp.br/lsvmanejoirrigacao.htm
» Macroporos – Ar
» Microporos – Água
Potencial de armazenamento
de ar e água pode variar
entre os horizontes
Sem ar e água, raiz não realiza suas funções
Adequada proporção entre macro e microporos
Influência da temperatura na evapotranspiração e no armazenamento de água no solo
Altas TºCAumenta
evaporação de água no solo
Degradação de raízes e morte de microrganismos
Maior transpiração
da planta
Efeitos mais pronunciados em solos sem fertilidade corrigida e ausência de
cobertura morta
� PROCESSO COLHER-SEMEAR� PROCESSO COLHER-SEMEAR
� Reproduz, nos sistemas agrícolas produtivos, fluxos de matéria orgânica nos ecossistemas.
� Fluxos permanentes e simultâneos -mineralização e absorção
de nutrientes.
DEMANDA INOVAÇÕESTECNOLÓGICAS EM FUNÇÃO
DAS PARTICULARIDADES REGIONAIS
DIVERSIFICAÇÃO DE CULTURAS - SOLO FÉRTIL
Denardin (2011)
O N D J F M A M J J A S O
Evolução de Intensificação de cultivos em SPDModelo de Produção “Insustentável”
Soja Pousio
Adaptado de Denardin (2011)
O N D J F M A M J J A S O
SojaSoja CoberturaCobertura Pousio
Evolução de Intensificação de cultivos em SPDModelo de Produção “Tradicional”
Denardin (2011)Adaptado de Denardin (2011)
O N D J F M A M J J A S O
SojaSoja Sorgo ou MilhetoSorgo ou Milheto CoberturaCobertura
Evolução de Intensificação de cultivos em SPDModelo de Produção “Ajustado”
Adaptado de Denardin (2011)
O N D J F M A M J J A S O
MilhoMilho
SojaSoja
Braquiária + PecuáriaBraquiária + Pecuária
Evolução de Intensificação de cultivos em SPDModelo de Produção “Em Evolução”
Adaptado de Denardin (2011)
ILPF e a otimização do uso da terra
Soja ± 42% do tempo
Milho ± 50% do tempo
OUT NOV DEZ JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET
Milho + Brachiaria/pecuária ± 92% do tempo ( ± 8%)
Soja + 2ª safra de milho ± 80% do tempo
Soja + 2ª safra de milho + pecuária ± 92% do tempo
Vilela e Kluthcouski
MODELO DE PRODUÇÃOEstruturados por pluralidade de espécies com:
PROTAGONISTA DE SOLO FÉRTIL
» Características agronômicas: época de semeadura, ciclo,potencial para reciclagem de nutrientes, tolerância aestresses...
» Características morfológicas: produção de matéria seca,qualidade e quantidade de cobertura, abundância de raízes...
Fo
to:
Lo
uri
val V
ilela
Denardin (2008)
Evolução dos sistemas de cultivo, biomassa das rest evas e utilização dos recursos hídricos (Séguy et al., 2 001)
VANTAGENS DO SPD COM INTENSIFICAÇÃO ECOLÓGICA DE CULTIVOS
Melhoria dos atributos químicos e físicos do solo
Matéria orgânica aumenta diversidade microbiana
Diminui plantas daninhas
Aumenta infiltração de água no perfil do solo
Redução do potencial erosivo e de perdas de nutrientes
Diminui o risco e o custo de produção agrícola – uso eficiente de fertilizantes, de pesticidas e de combustível, proporcionando menor emissão de GEE
Escolha da espécie para compor um sistema de produç ão –Depende:
Forma de manejo → grau de trituração
Espécie de cobertura
Tempo de permanência
Quantidade
Composição química
Alta qualidade → ↓ relação C/N (gramíneas forrageiras)
Intermediária → milho, sorgo, milheto
Baixa qualidade → ↑ relação C/N
→ espécies lenhosas
Manejo da palhada → fator mais importante → determinante napersistência e na liberação de nutrientes
Espécie Matéria seca
t ha-1
Aveia preta 2,9
Azevém 4,0
Nabo forrageiro 4,3
Ervilhaca forrageira 4,5
Ervilhaca 3,5
Centeio 4,5
Sorgo forrageiro 8,1
Sorgo granífero 9,0
Milheto 9,9Calegari et al. (2002)
PRODUÇÃO DE MATÉRIA SECA POR ESPÉCIES UTILIZADAS PARA COBERTURA DO SOLO EM
CONDIÇÕES DE CLIMA TROPICAL
Alta atividade fotossintética das gramíneas C4 em condições de clima
tropical
Espécie Relação C/N
Aveia Preta 42
Centeio 22
Palhada de milho 65
Nabo forrageiro 16
Tremoço azul 17
Capim colonião 70
Urochloa Brizantha 60
Crotalária Mucronata 13
Feijão de porco 11
Mucuna-cinza 13
Girassol 26
Palhada de trigo 45
Palhada de arroz 40
Palhada de feijão 32
Palhada de soja 30
> Relação C/N, < velocidade
decomposição
IMPORTÂNCIA DA COBERTURA DO SOLO
Efeitos no processo erosivo
a) Velocidade da enxurrada
b) Reduz perda de água (aumenta
infiltração)
c) Menor perda de solo
d) Aumenta teor de água no solo (>
infiltração e manutenção da
umidade)
Diminui os efeitos de déficit hídrico
5 15 25 5 15 25 5 15
0
10
20
30
40
50
60
25
Tem
pera
tura
, oC
março abril maio junho
SEM PALHA
COM PALHA
IMPORTÂNCIA DA COBERTURA DO SOLO
Temperatura do solo
EFEITO DA PALHADA NA TEMPERATURA DO SOLO
16
20
24
28
32
36
40
44
48
8 10 12 14 16 18
Horas do dia
Tem
pera
tura
(ºC
)
SSD
PC
Calonego (2006)
Fonte: Dr. Eros Francisco, Diretor Adjunto do IPNI Brasil
EFEITO DA PALHADA NA TEMPERATURA DO SOLO
» Reduz nodulação;
» Atividade microbiana comprometida;
» Menor capacidade de absorção denutrientes pelas raízes.
EFEITOS DA INTENSIFICAÇÃO DE CULTIVOS NA MATÉRIA ORGÂNICA
• FONTE DE NUTRIENTE PARA AS CULTURAS;
• FONTE DE ENERGIA PARA OS ORGANISMOS DO SOLO;
• AUMENTAR A CAPACIDADE DE TROCA DE CÁTIONS (CTC) DO SOLO;
• FORMAÇÃO DE AGREGADOS E ESTRUTURAÇÃO DO SOLO;
• AUMENTA A POROSIDADE;
MACROPOROS = AERAÇÃO (TROCA GASOSAS)
MICROPOROS = RETENÇÃO DE ÁGUA
19
14
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Mat
éria
org
ânic
a, g
/kg
Plantio direto Plantio convencional
SISTEMA DE MANEJO X TEOR DE M.O.
> %MO EM SSD (0 a 10 cm)
< CONTATO DOS RESÍDUOS
VEGETAIS COM O SOLO
> APORTE DE MATÉRIA SECA
COM OS SISTEMAS DE
ROTAÇÃO
soja/milho
74
2
3
4
5
76 78 80 82 84 86 88 90 92
Anos
Mat
éri
a o
rgân
ica
(%)
EFEITO DA BRAQUIÁRIA NO INCREMENTO DE M.O. DO SOLO
GRAMÍNEAS DE CLIMA
TROPICAL (C4)
ALTA PRODUÇÃO DE MATÉRIA SECA
↑ TAXA FOTOSSINTÉTICA
CO2 → C orgânicosoja/milhopasto
GRANDE VOLUME
MICROPOROS E
POUCO MACROPOROS
BENEFÍCIOS DO INCREMENTO DA MATÉRIA ORGÂNICA
SOLOS ARGILOSOS
BAIXA AERAÇÃO E
INFILTRAÇÃO DE ÁGUA
SOLOS COMPACTADOS
SOLOS ARENOSOSALTA INFILTRAÇÃO E BAIXA
RETENÇÃO DE ÁGUA
25
30
35
40
45
50
Cerrado
nativo
Braquiária Mucuna-
preta
Feijão-de-
porco
Guandu Crotalária
Mat
éri
a o
rgân
ica
(g k
g-1
)
Matéria orgânica
Silva et al. (1998)
0
50
100
150
200
250
300
350
Ene
rgia
par
a ro
mp
er
agre
gad
os
(J k
g-1
)
Estabilidade dos
agregados
> MATÉRIA ORGÂNICA
> ESTABILIDADE DE AGREGADOS
ESTABILIDADE DOS AGREGADOS
0
10
20
30
40
50
60
50 60 70 80 90 100
Agregados > 2mm (%)
Pro
fund
idad
e (c
m)
Mata nativa
Milho solteiro
Milho + braq
Braquiária
CONSÓRCIO MILHO + BRAQUIÁRIA NA AGREGAÇÃO DO PERFIL DO SOLO
Stone et al. (2003)
EFEITO DA BRAQUIÁRIA NA AERAÇÃO DO SOLO
0
10
20
30
40
50
60
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Macroporosidade (m 3 m-3)P
rofu
ndid
ade
(cm
)
Mata nativa
Milho solteiro
Milho + braq
Braquiária
Stone et al. (2003)
EFEITO DA BRAQUIÁRIA NA INFILTRAÇÃO DE ÁGUA DO SOLO
bb/bb/s bd/bd/s
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
s/a/s/a/s/aPe
rme
abili
dad
e d
o s
olo
(m
m/m
in/c
m)
Stone et al. (2003)
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45
Densidade do solo, g cm -3
Águ
a no
sol
o, c
m3
cm-3
Milho Solteiro
MBL
(A)
1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45
Densidade do solo, g cm -3
(B)
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45
Densidade do solo, g cm -3
Águ
a no
sol
o, c
m3
cm-3
Milho Solteiro
MBL
(A)
1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45
Densidade do solo, g cm -3
(B)
Figura 2. Variação do IHO nos dois sistemas de manejo (milho solteiro e MBL – milho consorciado com Brachiaria na linha de semeadura) nas camadas de 0 a 20 cm (A) e 20 a 40 cm (B) de profundidade.
CALONEGO et al. (2011)
IMPORTÂNCIA DA COBERTURA DO SOLO
Efeitos nas propriedades físicas do solo
Estabilidade de agregados (macro e microporosidade, IHO)
FERTILIDADE DO SOLO
pH
M.O. P resina
K Ca Mg H+Al SB T Al V
g kg-1 mg dm-3 ---------------------mmolc dm-3------------------ %
Pas. 4,6 24 7,3 0,8 11,1 7,8 46,5 19,7 66,2 17,0 29,8
iLP 6,0 26 15,0 3,6 23,0 14,2 24,6 40,8 65,4 0,0 62,3
Efeito da rotação de culturas nas características químicas do solo (soja/milho safr./soja/milheto/soja).
Efeito do sistema sobre a produção do grão Solteiro Consorciado (Brachiarão)
Cultura ------------------------------kg ha-1---------------------------- Milho grão 6877 6795 Milho grão* 6354 6401 Sorgo grão 3687 3581 Soja 3056 2414 Soja* 2971 2677 Arroz 1968 1503 Arroz* 2072 1859 * Subdosagens de herbicidas em pós-emergência
Efeito da integração na produtividade nos sistemas solteiro e consorciado -“Santa Fé”.
Resultados obtidos em áreas de ILP
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
4,00 4,50 5,00 5,50 6,00
pH
pousio
braquiária
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
15 20 25 30M. O. (g kg-1)
pousio
braquiária
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
2 6 10 14 18 22 26P (mg dm-3)
pousio
braquiária
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
40 50 60 70 80 90SB (mmolc dm-3)
pousio
braquiária
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
80 90 100 110 120CTC (mmolc dm-3)
pousio
braquiária
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
40 45 50 55 60 65 70 75 80V (%)
pousio
braquiária
Fonte: Crusciol et al. (2010)
Os resultados demonstram que um esquema de rotação de lavouras compastagem é boa estratégia, tanto para incrementar a produtividade vegetal eanimal na região quanto para possibilitar colheitas pelo menos razoáveisdiante da ocorrência de veranico, que é um problema cada vez maisperceptível.
Sistema de Integração Lavoura-Pecuária como estraté gia de produção sustentável em região com riscos climático s
(Alvarenga et al., 2015) – Comunicado Técnico 211
Solo –Alicerce do
Sistema Produtivo
Intensificação ecológica aliado
a práticas de manejo
conservacionista
Redução dos efeitos e
estratégia de convivência em
períodos de restrição hídrica
Quanto maior o tempo de
adoção, maior serão os
benefícios
(31) 3027-1100
Palestra dedicada a José Aloisio Alves Moreira, pesquisador do CNPMS na área de irrigação
(1950-2015)