Palestra Emerson Borghi

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Palestra Emerson Borghi

  1. 1. Fertilidade no perfil do solo e sistemas de produção melhorados como estratégia de convivência com a seca Emerson Borghi e Álvaro Vilela de Resende Pesquisadores Embrapa Milho e Sorgo
  2. 2. A importância do solo no contexto mundial
  3. 3. A importância do solo para os seres vivos Para cada 1% no aumento da matéria orgânica nas terras agricultáveis americanas é possível armazenar a quantidade de água que flui sobre a cachoeira do Niágara 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.
  4. 4. A importância do solo no Brasil Instituído por iniciativa do Ministério da Agricultura, por meio da Lei nº 7.876, de 1989, para aprofundar os debates sobre a importância do solo como um dos fatores básicos da produção agropecuária e a necessidade de seu uso e manejo sustentáveis.
  5. 5. 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?
  6. 6. SOLOS COM RESTRIÇÕES BAIXA INFILTRAÇÃO E BAIXA RETENÇÃO DE ÁGUA DIMINUI O DÉFICIT HÍDRICO PARAAS 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, é fundamentado na QUALIDADE e QUANTIDADE e BIOMASSA PRODUZIDA pelas culturas. MANEJO DE SOLO COMO FATOR DE DESENVOLVIMENTO DA AGRICULTURA
  7. 7. Construção da fertilidade no perfil = aprofundamento radicular = acesso aos nutrientes e água! Importância de um perfil corrigido
  8. 8. Estratégia de manejo para alta produtividade Elaboração: Álvaro Resende DIAGNÓSTICO Produtividadecrescente
  9. 9. » BEM ESTRUTURADO E COM AGREGADOS ESTÁVEIS » SEM RESTRIÇÕES FÍSICAS AO CRESCIMENTO RADICULAR (NÃO COMPACTADO) » ADEQUADA PROPORÇÃO ENTRE MACRO E MICROPOROS (EQUILÍBRIO ENTRE A AERAÇÃO E A RETENÇÃO DE ÁGUA) » BOA INFILTRAÇÃO DE ÁGUA PARA EVITAR ESCORRIMENTO SUPERFICIAL » QUE NÃO ATINJA ALTAS TEMPERATURAS Calonego, 2006 COMO É UM SOLO FISICAMENTE ADEQUADO ?
  10. 10. Bem estruturado e com agregados estáveis
  11. 11. ACOMODAÇÃO DAS PARTÍCULAS DIMINUI A POROSIDADE DO SOLO AUMENTAA COMPACTAÇÃO DO SOLO DIMINUI A INFILTRAÇÃO E A DRENAGEM DE ÁGUA ENCHARCAMENTO E FALTA DE O2 PARAA RESPIRAÇÃO DAS RAIZES ESCORRIMENTO SUPERFICIAL PARTÍCULAS INDIVIDUALIZADAS (“PÓ”) SOLOS DESESTRUTURADOS PREPARO CONVENCIONAL Sem restrições físicas (COMPACTAÇÃO)
  12. 12. 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
  13. 13. Influência da temperatura na evapotranspiração e no armazenamento de água no solo Altas TºC Aumenta 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
  14. 14. PROCESSO COLHER-SEMEARPROCESSO COLHER-SEMEAR Reproduz, nos sistemas agrícolas produtivos, fluxos de matéria orgânica nos ecossistemas. Fluxos permanentes e simultâneos - mineralização e absorção de nutrientes. DEMANDA INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS EM FUNÇÃO DAS PARTICULARIDADES REGIONAIS DIVERSIFICAÇÃO DE CULTURAS - SOLO FÉRTIL Denardin (2011)
  15. 15. O N D J F M A M J J A S O Evolução de Intensificação de cultivos em SPD Modelo de Produção “Insustentável” Soja Pousio Adaptado de Denardin (2011)
  16. 16. O N D J F M A M J J A S O SojaSoja CoberturaCobertura Pousio Evolução de Intensificação de cultivos em SPD Modelo de Produção “Tradicional” Denardin (2011)Adaptado de Denardin (2011)
  17. 17. 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 SPD Modelo de Produção “Ajustado” Adaptado de Denardin (2011)
  18. 18. O N D J F M A M J J A S O MilhoMilho SojaSoja Braquiária + PecuáriaBraquiária + Pecuária Evolução de Intensificação de cultivos em SPD Modelo de Produção “Em Evolução” Adaptado de Denardin (2011)
  19. 19. 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
  20. 20. CHAVE DIVERSIFICAÇÃO DE ESPÉCIES ROTAÇÃO DE CULTURAS
  21. 21. MODELO DE PRODUÇÃO CONTRIBUI PARA DEGRADAR OU CONSERVAR EQUILÍBRIO DINÂMICO DE AGROECOSSISTEMAS
  22. 22. MODELO DE PRODUÇÃO Estruturados por pluralidade de espécies com: PROTAGONISTA DE SOLO FÉRTIL » Características agronômicas: época de semeadura, ciclo, potencial para reciclagem de nutrientes, tolerância a estresses... » Características morfológicas: produção de matéria seca, qualidade e quantidade de cobertura, abundância de raízes... Foto:LourivalVilela
  23. 23. Denardin (2008) Evolução dos sistemas de cultivo, biomassa das restevas e utilização dos recursos hídricos (Séguy et al., 2001)
  24. 24. O conceito da multifuncionalidade das biomassas de cobertura em plantio direto
  25. 25. O conceito da multifuncionalidade das biomassas de cobertura em plantio direto
  26. 26. 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
  27. 27. Escolha da espécie para compor um sistema de produção – 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 na persistência e na liberação de nutrientes
  28. 28. 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 9,9 Calegari 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
  29. 29. 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
  30. 30. Produtividade versus Relação C/N (Silva et al., 2010)
  31. 31. 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
  32. 32. 5 15 25 5 15 25 5 15 0 10 20 30 40 50 60 25 Temperatura,o C março abril maio junho SEM PALHA COM PALHA IMPORTÂNCIA DA COBERTURA DO SOLO Temperatura do solo
  33. 33. 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 Temperatura(ºC) SSD PC Calonego (2006)
  34. 34. 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 de nutrientes pelas raízes.
  35. 35. 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
  36. 36. 19 14 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Matériaorgânica,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
  37. 37. soja/milho 74 2 3 4 5 76 78 80 82 84 86 88 90 92 Anos Matériaorgânica(%) 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
  38. 38. GRANDE VOLUME MICROPOROS E POUCO MACROPOROS BENEFÍCIOS DO INCREMENTO DA MATÉRIA ORGÂNICA SOLOS ARGILOSOS BAIXA AERAÇÃO E INFILTRAÇÃO DE ÁGUA SOLOS COMPACTADOS SOLOS ARENOSOS ALTA INFILTRAÇÃO E BAIXA RETENÇÃO DE ÁGUA
  39. 39. 25 30 35 40 45 50 Cerrado nativo Braquiária Mucuna- preta Feijão-de- porco Guandu Crotalária Matériaorgânica(gkg -1 ) Matéria orgânica Silva et al. (1998) 0 50 100 150 200 250 300 350 Energiapararomper agregados(Jkg -1 ) Estabilidade dos agregados > MATÉRIA ORGÂNICA > ESTABILIDADE DE AGREGADOS ESTABILIDADE DOS AGREGADOS
  40. 40. 0 10 20 30 40 50 60 50 60 70 80 90 100 Agregados > 2mm (%) Profundidade(cm) Mata nativa Milho solteiro Milho + braq Braquiária CONSÓRCIO MILHO + BRAQUIÁRIA NA AGREGAÇÃO DO PERFIL DO SOLO Stone et al. (2003)
  41. 41. 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 ) Profundidade(cm) Mata nativa Milho solteiro Milho + braq Braquiária Stone et al. (2003)
  42. 42. 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/a Permeabilidadedosolo(mm/min/cm) Stone et al. (2003)
  43. 43. 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 Águanosolo,cm3 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 Águanosolo,cm3 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)
  44. 44. 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”.
  45. 45. 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 30 M. 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 26 P (mg dm -3 ) pousio braquiária 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 40 50 60 70 80 90 SB (mmolc dm -3 ) pousio braquiária 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 80 90 100 110 120 CTC (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 80 V (%) pousio braquiária Fonte: Crusciol et al. (2010)
  46. 46. Os resultados demonstram que um esquema de rotação de lavouras com pastagem é boa estratégia, tanto para incrementar a produtividade vegetal e animal na região quanto para possibilitar colheitas pelo menos razoáveis diante da ocorrência de veranico, que é um problema cada vez mais perceptível. Sistema de Integração Lavoura-Pecuária como estratégia de produção sustentável em região com riscos climáticos (Alvarenga et al., 2015) – Comunicado Técnico 211
  47. 47. 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
  48. 48. Obrigado emerson.borghi@embrapa.br (31) 3027-1100 Palestra dedicada a José Aloisio Alves Moreira, pesquisador do CNPMS na área de irrigação (1950-2015)

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