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  1. 1. REVISTA DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA ISSN 1519-5228 46 Volume 15 - Número 2 - 2º Semestre 2015 FERTILIDADE DE SOLO, PRODUÇÃO E TEOR DE NUTRIENTES EM PASTAGEM COM LEGUMINOSAS Fabrício Marinho Lisbôa1 RESUMO O objetivo desse trabalho foi avaliar o teor de nutrientes em solo, produção e teor de nutrientes da parte aérea da gramínea de pastagens consorciadas com leguminosas. A coleta de dados ocorreu em pastagem estabelecida em 1993 sob manejo de queimadas. Os tratamentos foram: T1 - pastagem de Brachiaria brizantha; T2 - pastagem de Brachiaria brizantha + Cajanus cajan; e T3 - pastagem de Brachiaria brizantha + Crotalaria juncea. Para esse estudo, as amostras de solo e material vegetal foram coletadas em dezembro de 2010. Foram determinados no solo pH e teores de macronutrientes. Na gramínea foi determinado produção de matéria seca (PB), teor de matéria seca (MS), proteína bruta (PB), macronutrientes e relações Ca/P e K/(Ca+Mg). Não houve diferença (P>0,05) entre tratamentos para os atributos do solo, assim como para os atributos PB, N, K e relação K/(Ca+Mg) na gramínea. Porém, houve diferença (P<0,05) para P, Ca, Mg, PMS, MS e relação Ca/P, com T1 apresentando os melhores resultados para os nutrientes e produção e teor de matéria seca. T2 apresentou a menor relação Ca/P. A introdução das leguminosas na pastagem, não alterou os teores de nutrientes no solo. No entanto, diferenças na sua produção e qualidade foram observadas. Palavras-chave: Brachiaria brizantha, Cajanus cajan, Crotalaria juncea, matéria seca. SOIL FERTILITY, PRODUCTION AND NUTRIENTS CONTENT IN PASTURES INTERCROPPING WITH LEGUMES ABSTRACT The aim of this study was to evaluate the nutrient content in soil, production and nutrient content of shoots of grass in mixed pastures with legumes. Data collection occurred in pasture established in 1993 under fire management. The treatments were: T1 - Brachiaria Brizantha; T2 - Brachiaria Brizantha + Cajanus cajan; and T3 - Brachiaria Brizantha + Crotalaria juncea. For this study, samples of soil and plant material were collected in December, 2010. In the soil, we determined macronutrient contents and pH. In grass, we determined dry matter production (DMP), dry matter content (DMC), crude protein (CP), macronutrients and Ca/P and K/(Ca + Mg) ratio. There was no difference (P> 0.05) among treatments for soil attributes, as well as for CP, N, K and K/(Ca + Mg) in the grass attributes. However, significant differences (P <0.05) for P, Ca, Mg, DMP, DMC and Ca/P ratio, with T1 showing the best results for nutrients and production and dry matter content. T2 had the lowest Ca/P ratio. The introduction of legumes in the pasture, did not alter the levels of nutrients in the soil. However, differences in yield and quality were observed. Keywords: Brachiaria brizantha, Cajanus cajan, Crotalaria juncea, dry matter.
  2. 2. 47 INTRODUÇÃO A exploração pecuária na Amazônia durante anos provocou mudanças na dinâmica de uso nos sistemas agrícolas. A derrubada e queima da floresta nativa para formação de pastagem e introdução de gado levou, em muitos casos, a degradação do solo, uma vez que, a falta de manejo adequado (correção e adubação) do solo assim como ajustes na taxa de lotação das pastagens induz ao declínio na produção das mesmas, iniciando o processo degradativo, com necessidade da exploração de novas áreas. No entanto, nota-se na região grande esforço no intuito de desenvolver pesquisas relacionadas à recuperação das áreas degradadas pelo desflorestamento. Como reflorestamento com espécies nativas (SALOMÃO et al., 2014), introdução de sistemas agroflorestais (OLIVEIRA et al., 2012), sistema lavoura-pecuária- floresta (STIEVEN et al., 2014) e consorciação entre gramíneas e leguminosas em pastagem (LISBÔA; PAUSE, 2010). Em especial, a introdução de leguminosas em pastagens com gramíneas, vem sendo reportada pela literatura como alternativa sustentável à recuperação de áreas degradadas, melhorias nas condições físicas e químicas do solo além de contribuir para alimentação animal (SILVA et al., 2013; COSTA et al., 2014; MOREIRA et al., 2014). No entanto, o maior destaque para as leguminosas seria sua contribuição em nitrogênio por meio de sua relação simbiótica com bactérias fixadoras de N2, resultando em ganhos de produção (ESPINOZA et al., 2001). Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar o teor de nutrientes em solo sob pastagens de Brachiaria brizantha consorciadas com Cajanus cajan e Crotalaria juncea, assim como, avaliar a produção e teor de nutrientes da parte aérea da gramínea. MATERIAL E MÉTODOS As avaliações foram realizadas em experimento previamente conduzido em propriedade agrícola familiar, situada no km 90 da rodovia BR 230, Itupiranga, Pará, pontuado geograficamente pelas coordenadas 05° 08' 20''S e 49° 19' 25''W. O solo foi classificado como CAMBISSOLO HÁPLICO (EMBRAPA, 2013). O clima regional é do tipo Am no limite de transição para Aw com temperatura média anual de 26,35ºC, caracterizado por um período menos chuvoso entre os meses de maio a outubro e um período mais chuvoso entre os meses de novembro a abril (KOPPEN, 1948). Na figura 1 encontram-se os dados de precipitação de 10 anos (1999-2009) e do ano de condução do experimento (2010). Figura 1. Precipitação referente aos dez anos anteriores ao experimento (1999-2009) e do ano de condução do mesmo (2010).
  3. 3. 48 A pastagem foi estabelecida em 1993, após derrubada e queima de floresta nativa, nunca recebeu reposição de nutrientes e nem manejo de rotação, sendo a área cedida para o ensaio já queimada três vezes a partir da data de aquisição da propriedade. A área foi cercada e dividida em doze parcelas de 4,0 m x 4,0 m delimitadas entre si. Os três tratamentos foram: T1 - pastagem de Brachiaria brizantha; T2 - pastagem de Brachiaria brizantha + Cajanus cajan; e T3 - pastagem de Brachiaria brizantha + Crotalaria juncea. As mudas foram preparadas em sacos pretos de polietileno perfurados com dimensões de 13 x 22,5 cm, utilizando substrato para Cajanus cajan 600 g de solo argiloso, enquanto que, para a Crotalaria juncea 450g de solo argiloso + 150 g de esterco bovino, conforme Lisbôa e Pause (2011). As mudas foram implantadas na área experimental em 19 de dezembro de 2009. Para esse estudo, as amostras de solo e material vegetal foram coletadas em dezembro de 2010. O solo foi coletado na profundidade de 0 a 10 cm e foram realizadas análises químicas, como: pH em água, Al3+, Ca2+, Mg2+ e Na+ trocáveis, extraídos com KCl 1 mol L-1, na proporção 1:10, sendo Al3+ determinado por titulação com NaOH 0,025 mol L-1, Ca2+ e Mg2+ por espectrofotômetro de absorção atômica e Na+ por fotometria de chama; K+ e P disponíveis por extração com Mehlich-1, na proporção 1:10, dosados por fotometria de chama e colorimetria, respectivamente. Além de N total, pelo método Kjeldahl (EMBRAPA, 2009). Os cortes da Brachiaria foram efetuados manualmente com tesoura de aço, utilizando-se o quadrado de 1,0 m de lado, conforme a metodologia preconizada por Euclides et al. (2009), a 0,30 m de altura. Em seguida, o material forrageiro foi acondicionado em sacos plásticos identificados e transportado para o laboratório onde se procedeu a pesagem da matéria verde total. As amostras foram levadas à estufa de ventilação forçada a uma temperatura de 65ºC por um período de 72 horas. Posteriormente, o material foi submetido à moagem em moinho de facas com peneira de 1 mm de diâmetro. Determinaram-se a produção de matéria seca (PMS), os teores de matéria seca (MS) segundo a metodologia descrita por Silva e Queiroz (2006). Parte do material vegetal foi reservado para realização das análises de Macronutrientes (N, P, K, Ca e Mg) e Proteína Bruta (PB) (EMBRAPA, 2009). Após verificação quanto a distribuição normal conforme Shapiro e Wilk (1965), os dados foram submetidos a análise de variância em um delineamento em blocos ao acaso, sendo três tratamentos e quatro blocos. Apresentando diferença significativa pelo teste F a 5% de probabilidade, os mesmos foram submetidos ao teste Tukey, também a 5% de probabilidade. Todas as análises foram realizadas por meio do programa estatístico R. RESULTADOS E DISCUSSÃO Atributos do Solo A análise de variância mostrou que não houve diferença estatística (P>0,05) entre tratamentos para os atributos do solo (Tabela 1). Costa et al. (2014) comparando a inserção de leguminosas arbóreas (Acacia auriculiformis e Mimosa caesalpiniifolia) em pastagem degradada com capoeira e pastagem em monocultivo, não encontraram diferença estatística para N total, pH e Al3+, entre leguminosas e pastagem. Silva et al. (2013), avaliando a introdução de leguminosas (Mimosa caesalpiniifolia, Leucaena leucocephala, Bauhinia cheilantha e Gliricidia sepium) em pastagem degradada de Brachiaria, não encontraram interação significativa para os atributos de fertilidade do solo, apenas efeitos isolados, quando avaliou-se pH e K+, na profundidade de 0 a 10 cm, o que foi atribuído à relação da fertilidade do solo com os teores de matéria orgânica. Segundo Cui et al. (2014) a matéria orgânica do solo, geralmente leva anos (> 2 anos) para responder às práticas agrícolas de curto prazo, como a introdução de leguminosas. Assim, provavelmente, seria necessário maior tempo para que o efeito na fertilidade fosse constatado.
  4. 4. 49 Tabela 1. Análise de variância e coeficiente de variação para os atributos do solo. FV GL pH (H2O) N P K+ Na+ Ca2+ Mg2+ Al3+ % ----------mg.dm-3------- ---------cmolc.dm-3------ Tratamento 2 0,66NS 0,16NS 0,63NS 1,63NS 1,87NS 0,10NS 0,74NS 0,82NS Bloco 3 0,87NS 1,09NS 0,56NS 0,06NS 0,52NS 0,06NS 0,30NS 0,29NS CV (%) - 3,44 20,75 49,72 32,84 28,19 21,03 18,76 32,89 NS: não significativo estatisticamente pelo teste F a 5% de probabilidade. Atributos da Gramínea A análise de variância mostrou que não houve diferença estatística (P>0,05) entre tratamentos para os atributos PB, N, K e relação K/(Ca+Mg) (Tabela 2). Porém, houve diferença (P<0,05) para P, Ca, Mg, PMS, MS e relação Ca/P, indicando que houve efeito diferentes entre os tratamentos. Sendo assim, aplicou-se teste de comparação de médias. Tabela 2. Análise de variância e coeficiente de variação para os atributos de Brachiaria. FV GL PB N P K Ca Mg PMS MS Ca/P K/ % -------------------g.kg-1------------------- kg.ha-1 % (Ca+Mg) Tratamento 2 2,81NS 2,81NS 3,29* 0,28NS 4,44* 4,08* 7,89* 4,33* 4,43* 2,76NS Bloco 3 9,79* 9,79NS 6,90* 8,03* 0,50NS 2,25NS 0,71NS 5,41* 3,17NS 0,88NS CV (%) - 13,23 13,23 12,46 7,50 20,41 25,03 30,53 36,31 71,76 31,94 NS: não significativo estatisticamente pelo teste F a 5% de probabilidade. *Efeito significativo pelo teste F a 5% de probabilidade. Na tabela 3 encontram-se as médias para os atributos P, Ca, Mg, PMS, MS e Ca/P da parte aérea de Brachiaria, sob diferentes tratamentos. Para o atributo P, não houve diferença entre as leguminosas (P>0,05). No entanto, houve diferença (P<0,05) entre T3 (Cajanus cajan) e T1 (pastagem apenas com Brachiaria). Moreira et al. (2013) relataram maiores teores de P em Brachiaria brizantha cv. Marandu consorciado com Stylosanthes guianensis (4,65 g.kg-1) em relação ao monocultivo (2,46 g.kg-1) em Latossolo. Tabela 3. Teste para verificação das diferenças entre médias de tratamentos de atributos de Brachiaria. P Ca Mg PMS MS Tratamento Ca/P -----------------g.kg-1---------------- kg.ha-1 % T1 0,54b 1,47ab 0,65ab 192,91b 53,29a 2,77ª T2 0,61ab 1,07b 0,46b 223,38b 46,01ab 1,83b T3 0,63ª 1,60a 0,74a 411,10ª 34,84b 2,53ab T1: pastagem de Brachiaria brizanta; T2: pastagem de Brachiaria brizantha + Cajanus cajan; T3: pastagem de Brachiaria brizantha + Crotalaria juncea. Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem estatisticamente entre si (P<0,05) pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
  5. 5. 50 Para os atributos Ca e Mg, o tratamento T3 apresentou os maiores valores em relação a T2. Porém, T1, apesar de apresentar valores inferiores a T3, não diferiu estatisticamente dos demais tratamentos (P>0,05). Os mesmo autores citados anteriormente encontraram valores para Ca superiores em pastagem consorciada com leguminosas em relação ao cultivo solteiro, no entanto, em algumas épocas do ano os valores de Ca nos dois sistemas de cultivo foram semelhantes. Já para Mg, não houve diferença entre os dois sistemas de cultivo. Como não foram encontradas diferenças significativas entre os tratamentos para os atributos relacionados à fertilidade do solo, atribui-se ao diferenciado comportamento de absorção ao poder de descompactação do solo pelas leguminosas, uma vez que, Lisbôa e Miranda (2014) avaliaram a densidade do solo (DS) na mesma área e encontraram valores menores para esse atributo na área com leguminosas. Parlak e Parlak (2011), avaliaram o comportamento de leguminosas e gramíneas em absorver nutrientes em solo submetido à diferentes valores de densidade do solo. As leguminosas apresentaram maior área superficial de raiz nos menores valores de DS e, consequentemente, absorveram mais os nutrientes P, Ca e Mg. Dessa forma, as leguminosas em consórcio com gramíneas, podem reduzir a resistência do solo à penetração das raízes, aumentando o espaço poroso, e contribuir para o aumento da superfície de absorção das raízes de gramíneas. Além disso, solos menos compactados podem apresentar maior mobilidade dos nutrientes, os quais entrarão em contato com as raízes podendo ser absorvidos. A exceção seria o K+ que, devido sua baixa carga, tem menor reatividade com o solo sendo, portanto, mais lixiviado (BERTOL et al., 2011). Em relação à produção (PMS), T3 foi estatisticamente superior (P<0,05) aos demais tratamentos, os quais não diferiram entre si (P>0,05). No entanto, os valores obtidos foram bem inferiores aos reportados por Andrade et al. (2010), os quais encontraram valores iniciais de 2.865 kg. ha-1 de produção de Brachiaria brizantha cv. Marandu consorciada com Arachis pintoi cv. Belmonte em Latossolo do estado do Acre. Ajayi et al. (2007) encontraram valores superiores (acima de 40%) para produção de matéria seca de Panicum maximum consorciado com leguminosas (Aeschynomene histrix e Stylosanthes guianensis) em relação ao monocultivo. Espinoza et al. (2001) atribuíram o fato da superioridade de produção de pastagens consorciadas com leguminosas à melhora da estrutura física do solo. De fato, leguminosas, por meio da ação de suas raízes, podem auxiliar na descompactação de áreas cultivadas com Brachiaria brizantha, refletindo em menores valores de densidade do solo (LISBÔA; MIRANDA, 2014). Já o teor de matéria seca (MS) na parte aérea de Brachiaria foi maior (P<0,05) em T1 em relação à T3, o tratamento T2 não diferiu (P>0,05) entre os demais. Altos teores de MS em gramíneas forrageiras tornam-se um dos fatores que limitam o consumo das plantas pelos animais, em virtude do aumento da quantidade de fibras (COSTA et al., 2005). Dessa forma, foi possível observar maior quantidade e qualidade na forragem nos tratamentos com leguminosas. A razão Ca/P foi maior para T1 (P<0,05) em relação a T2. Não houve diferença (P>0,05) de T3 para os demais tratamentos. Basaran et al. (2011), encontraram valores da razão Ca/P variando de 3,54 a 4,82 para pastagem de Lathyrus sativus. Os mesmo relataram que essa razão deve estar entre 1,0 e 2,0 para manter uma alimentação saudável e boa saúde do animal, se essa relação for superior a 2,0, provavelmente, menores quantidades de leite serão produzidas. Apesar da razão K/(Ca+Mg) não ter apresentado diferença estatística (P>0,05), foi observado valores na ordem de 3,72 para T1, 6,17 para T2 e 3,49 para T3, valores bem superiores 2,2 reportado por Ayan et al. (2010) como sendo o máximo recomendado. Segundo esses autores, quando maiores, pode causar tétano. CONCLUSÃO A introdução das leguminosas Cajanus cajan e Crotalaria juncea , no período de um ano, não alterou os teores de nutrientes em solo
  6. 6. 51 sob pastagem com Brachiaria brizantha. No entanto, sua qualidade, estimada pelos teores de P, Ca e Mg na gramínea, assim como, a produção e teores de matéria seca, foram beneficiados pelo consórcio. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AJAYI, F.T.; BABAYEMI, O.J.; TAIWO, A.A. Effects of Stylosanthes guianensis and Aeshynomene histrix on the yield, proximate composition and in-situ dry matter and crude protein degradation of Panicum maximum (Ntchisi). Livestock Research for Rural Development, Cali, v. 19, 2007. ANDRADE, C.M.S.; VALENTIM, J.F.; PEREIRA, J.B.M.; FERREIRA, A.S. Yield and botanical composition of a mixed grass-legume pasture in response to maintenance fertilization. Revista Brasileira de Zootecnia, Viçosa, v. 39, p. 1633-1640, 2010. AYAN, I.; MUT, H.; ONAL-ASCI, O.; BASARAN, U.; ACAR, Z. Effect of manure application on the chemical composition and nutritive value of rangeland hay. Journal of Animal and Veterinary Advances, v. 19, p. 1852-1857, 2010. BASARAN, U.; MUT, H.; ONAL-ASCI, O.; ACAR, Z.; AYAN, I. Variability in forage quality of turkish grass pea (Lathyrus sativus L.) landraces. Turkish Journal of Field Crops, Konak, v. 16, p. 9-14, 2011. BERTOL, O.J.; LANA, M.C.; FEY, E.; RIZZI, N.E. Mobilidade de íons em solo sob sistema de semeadura direta submetido às adubações mineral e orgânica. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 35, p. 1311-1321, 2011. COSTA, K.A.P.; ROSA, B.; OLIVEIRA, I.P.; CUSTÓDIO, D.P.; SILVA, D.C. Efeito da estacionalidade na produção de matéria seca e composição bromatológica da Brachiaria brizantha cv. Marandu. Revista Ciência Animal Brasileira, Goiânia, v. 6, p. 187-193, 2005. COSTA, M.G.; GAMA-RODRIGUES, A.C.; ZAIA, F.C.; GAMA-RODRIGUES, E.F. Leguminosas arbóreas para recuperação de áreas degradadas com pastagem em Conceição de Macabu, Rio de Janeiro, Brasil. Revista Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 42, p. 101- 112, 2014. CUI, S.; ZILVERBERG, C.J.; ALLEN, V.G.; BROWN, C.P.; MOORE-KUCERA, J.; WESTER, D.B.; MIRIK, M.; CHAUDHURI, S.; PHILLIPS, N. Carbon and nitrogen responses of three old world bluesterms to nitrogen fertilization or inclusion of a legume. Field Crops Research, Amsterdam, v. 164, p. 45-53, 2014. EMBRAPA. Manual de análises de solos, plantas e fertilizantes. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, 2009. 627 p. EMBRAPA. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Rio de janeiro: CNPS, 2013, 353p. ESPINOZA, F.; ARGENTI, P.; GIL, J.L.; LEÓN, L.; PERDOMO, E. Evaluación del pasto King grass (Pennisetum purpureum cv. King grass) en asociación con leguminosas forrajeras. Zootecnia Tropical, Maracay, v. 19, p. 59-71, 2001. EUCLIDES, V.P.B.; MACEDO, M.C.M.; VALLE, C.B.; DIFANTE, G.S.; BARBOSA, R.A.; CACERE, E.R. Valor nutritivo da forragem e produção animal em pastagens de Brachiaria brizantha. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 44, p.98-106, 2009. KOEPPEN, W. Climatologia Tradicional. Tradução de Pedro Henchiehs Pérez. Buenos Aires: Fondo de Cultura, 1948. LISBÔA, F.M.; MIRANDA, P.B. Análise de atributos físicos e químicos de solo submetido a diferentes manejos no sudeste paraense. Revista Agroecossistemas, Belém, v. 6, p. 1-12, 2014. LISBÔA, F.M.; PAUSE, A.G.S. Sobrevivência de leguminosas arbustivas em pastagem consorciada, Itupiranga, PA. Revista
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