1 manejo de solo no sistema plantio direto eng. agr. dr. henrique debiasi eng. agr. dr. julio c....
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1
Manejo de solo no sistema plantio direto
Eng. Agr. Dr. Henrique Debiasi
Eng. Agr. Dr. Julio C. Franchini
Eng. Agr. Dr. Alvadi A. Balbinot Jr.
29 de maio de 2014 – Francisco Beltrão/PR
2
Tópicos a serem abordados
2) Manejo da compactação do solo
1) Produtividade em sistemas de manejo:
3) Diversificação de culturas no SPD:
- cobertura do solo;
- matéria orgânica do solo.
- produtividade x diversificação de culturas
- integração lavoura-pecuária
3
Evolução da produtividade da soja em função de sistemas de
manejo do solo (1982-2011). Embrapa Soja, 2011.
y = 0,078x + 1,3161
R2 = 0,64
y = -0,003x2 + 0,111x + 1,23
R2 = 0,25
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
Pro
dutiv
idad
e, t
ha-1
SPD
SPC
Fase crítica Fase de maturidade
Trigo/soja
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
2008/09 2009/10 2010/11 2013/14 Média
Pro
du
tivid
ad
e, k
g h
a-1
SPD Experimento Média região
4
Comparativo entre produtividade da soja em SPD experimental e a
média da regional. Embrapa Soja, Londrina/PR, 2013/14.
+66%+71%
+10%-6%
+29%
Diferença acumulada (4 anos) = 53 scs ha-1
Cobertura do solo
- Temperatura do solo
- Conservação da umidade
- Maior infiltração de água
Foto: Joaquim M. da CostaCampo Mourão
Sistema de preparoPerda de solo
(t/ha/ano)Perda de água
(%)1
Convencional 20 80
Direto (boa cobertura) 1 5
Direto (pouca cobertura) 6 401 Chuva de 60 mm/h (Roth et al., 1988)
7
Soja após trigo
SPD 14 anos SPD 2 anos
MOS = 3,8% MOS = 2,8%
45 scs ha-1 33 scs ha-1
8
C orgânico do solo
Qualidade física do solo
AeraçãoDisponibilidade de águaResistência mecânica
Desenvolvimento radicular
Qualidade química do solo
Disponibilidade de nutrientesElementos tóxicos (Al)
Capacidade de troca de cátions (CTC)
Qualidade biológica do solo
QuantidadeDiversidade
Atividade
Dinâmica da água no solo (SPD x preparo convencional)
Maior volume de água disponível no SPD (20-45%)
- Capacidade de armazenamento água disponível: igual
- Perdas por transpiração: SPD > convencional
Menor perda por evaporaçãoMaior infiltração de água no SPD
Maior condutividade hidráulica no SPDFluxos ascendentes
Condição básica para aumento do teor de matéria orgânica do solo
1) Reduzir as perdas por mineralização e/ou erosão
Mínima mobilização do solo
2) Aumentar a adição de carbono (biomassa vegetal parte aérea e raízes) e nitrogênio
Diversificação de espécies vegetais
As entradas de C devem ser maiores do que as perdas na forma de gases e compostos
orgânicos solúveis
11
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 5 10 15 20 25 30 35
C (t ha-1)
Pro
fun
did
ad
e (
cm
)
SPD
PC
61,7
51,3
TOTAL Diferença
10,4
0
10
20
30
40
50
60
0 4 8 12 16 20
Tempo (anos)
Pro
du
ção C
um
ula
tiva (
t h
a-1)
SPD
PC
48,9
39,7
TOTAL Diferença
9,2
Relação entre a produção de soja e o estoque de C em
sistemas de manejo após 22 anos em Londrina
Relação entre a produção de soja e o estoque de C em
sistemas de manejo após 22 anos em Londrina
1 kg de Carbono = 1kg de Soja1 kg de Carbono = 1kg de Soja500 kg ha-1 ano-1500 kg ha-1 ano-1
Trigo/SojaTrigo/Soja
12
13
Diferença: 16 t ha-1
800 kg ha-1 ano-1
Estoques de carbono em diferentes camadas de solo em sistemas de
manejo do solo após 20 anos. Embrapa Soja, Londrina/PR, 2008.
71
105
55
89
0
20
40
60
80
100
120
0-30 cm 0-60 cm
SPD SPC
Est
oq
ue d
e C
, t h
a-1Tremoço/milho – aveia/soja – trigo/soja – trigo/soja
Babujia et al. (2010)
Tempo para aumentar o teor de matéria orgânica do solo em 1% em SPD (0-10 cm):
Trigo/soja
Tremoço/milho – aveia/soja - trigo/soja – trigo soja
12 anos
7 anos
Crítica
Estabilização
Maturidade
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21
Dife
rença
, kg
ha-1
* *
ns ns ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns * *
*
ns
*
*
*
*
*
*
Trigo – Soja
Produtividade da soja sob diferentes sistemas de culturas e de
preparo do solo (1989-2010). Embrapa Soja, 2010.
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21
Dife
rença
, kg
ha-1
*
ns ns
ns ns
**
ns*
*
**
* *
**
Tremoço – Milho - Aveia – Soja – Trigo – Soja – Trigo – Soja
Crítica
Estabilização
Maturidade
ns = diferença estatisticamente não significativa (teste de Tukey, p<0,05); * = diferença estatisticamente significativa (teste de Tukey, p<0,05).
- Permanência no sistema: resultados ao longo do tempo
- Diversificação de culturas
- Mínimo revolvimento do solo
- Redução do intervalo colheita - semeadura
Foco: aumento do teor de MOS, raízes e cobertura do solo
Manejo do solo no SPD
Área cultivada na região sudoeste do Paraná, 2013/2014.
Fonte Deral, 2014 (núcleos de Francisco Beltrão e Pato Branco).
Cultura Área (ha) %
--------------------------------------------- Verão ---------------------------------------
Soja 524.970 80,8 Milho 110.560 17,0 Feijão 13.990 2,2 Total 649.520 100,0
--------------------------------------------- 2ª safra ------------------------------------
Milho 34.850 5,4 Feijão 98.130 15,1 Soja 29.800 4,6 Total 162.780 25,1
------------------------------------------- Inverno ---------------------------------------
Trigo 198.100 30,5 Aveia 20.400 3,1
Cevada 2.500 0,4 Outros 428.520 66,0 Total 649.520 100,0
Fonte Deral, 2014 (núcleos de Francisco Beltrão e Pato Branco).
0
100
200
300
400
500
600
07/08 08/09 09/10 10/11 11/12 12/13 13/14
Áre
a, m
il ha
Milho Soja
-110 mil ha
+105 mil ha
Evolução da área cultivada (2007/08 a 2013/14) com milho 1ª safra e soja na região sudoeste do Paraná.
19Foto: Enoir C. Pellizzaro
Paraná
45% das áreas de soja com solo compactado (0,1-0,2 m)
20
Compactação
disponibilidade H2O
porosidade totalAlteração da distribuiçãodos poros por diâmetro
volume H2O armazenada
energia retenção condutividade hidráulica
resistência à penetração
volume de solo explorado
Limitação absorção de nutrientes e perdas
Deficiência de O2
doenças
Redução da produtividade das culturas
Compactação do solo
21
Sem déficit
Com déficit
-14%
- 55%
Produtividade da soja em função da densidade do solo e da
disponibilidade hídrica. Adaptado de Beutler et al. (2005).
22
Manejo da compactação do solo
Racionalização do tráfego
- Mínima pressão de inflação possível
- Uso de máquinas mais leves – PLANEJAMENTO E LASTRO
- Proibida a entrada de caminhões e carretas graneleiras
- Aumento da área de contato pneu-solo
- Pneus radiais
- Evitar tráfego sob solo muito úmido
Manejo biológico
Médio-longo prazo
Preservação/melhoria da estrutura do solo
Prevenção da compactação
Curto-médio prazo
MOS, raízes, hifas, exudatos
Raízes, hifas, exudatos
Recuperação de solos compactados
Manejo da compactação do solo
Manejo biológico - prevenção
Manejo da compactação do solo
Fundamentos1) Adição constante de material orgânico
2) Qualidade do material orgânico
3) Raízes vivas
Fonte: J. E. Denardin
25
Resistência à penetração em sistema plantio direto, em função do sistema de culturas empregado. Embrapa Soja, Londrina/PR, 1998.
Manejo biológico - prevenção
Tremoço/milhoAveia/sojaTrigo/sojaTrigo/soja
Trigo/soja
20 40 60 80 100 120 140 160 18060
50
40
30
20
10
0
0123456789
20 40 60 80 100 120 140 160 18060
50
40
30
20
10
0
Pro
fun
did
ade
(cm
)
0123456789
Distância horizontal (m)
26
Manejo biológico - recuperação
Fonte: J. E. Denardin
“Escarificação”biológica
Fundamento
Formação de bioporos
27
Manejo biológico - recuperação
Resistência do solo à penetração em função das plantas de cobertura de inverno. EEA/UFRGS, 2008.
NaboAveia pretaPousio
DMS 2DMS 3
Resistência do solo à penetração, MPa
Pro
fund
idad
e, m
Debiasi (2008)
Manejo biológico - recuperação
2500
2700
2900
3100
3300
3500
3700
Pro
dutiv
idad
e da
soj
a (K
g ha
-1)
Com
prim
ento
m m
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0-25 25-50 50-75 75-100 0-25 25-50 50-75 75-100
aveia pousio
32 m 20 m
12 m 5 m
480 kg/ha16%
Desenvolvimento radicular da soja em sistemas de rotação de culturas. Embrapa Soja/COAMO 02/2005.
Manejo biológico - recuperação
30
31
Manejo biológico - recuperação
32
0.5
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
0 20 40 60 80 100 120 140 160180 200 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2000
10
20
40
30
50
60
0
10
20
40
30
50
60
Distância horizontal (cm)P
rofu
nd
ida
de
(c
m)
Milho safrinha
Milho 2ª safra + U. ruziziensisUrochloa ruziziensis
Perfis de resistência do solo à penetração (MPa) em função de diferentes culturas de outono-inverno. Maringá/PR, 2008.
Aveia + Nabo
Milho-Soja Ruziziensis-Soja
Sistema radicular da soja em função da cultura de outono/inverno.
Maringá/PR, 2008.
38%
57%
14%
100%
Sistema radicular da soja em função da cultura de outono/inverno.
Maringá/PR, 2008.
Milho-Soja Ruziziensis-Soja
3535
Manejo da compactação do solo
Manejo mecânico - Escarificação
Aspectos positivos
- eficiência comprovada;- resultados a curto prazo; - preparo conservacionista.
Aspectos negativos
- quebra da continuidade dos poros;
- poros grandes;- não elimina a causa;- umidade do solo;- operações subseqüentes;
- curto efeito residual.
Rotação
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
0,60,50,40,30,20,10
Umidade:0-10 cm: 31,3 %10-20 cm: 31,5 %
Pro
fun
did
ad
e (
m)
Umidade:0-10 cm: 31,3 %10-20 cm: 31,5 %
Umidade:0-10 cm: 31,3 %10-20 cm: 31,5 %0,6
0,50,40,30,20,10
Distância horizontal (m)
Sucessão
Umidade:0-10 cm: 29,1 %10-20 cm: 30,7 %
Umidade:0-10 cm: 29,1 %10-20 cm: 30,7 %
Umidade:0-10 cm: 29,1 %10-20 cm: 30,7 %
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
1
2
3
4
5
67
MPa
Sucessão
SPD contínuo PD escarificado a cada 3 anos
Resistência à penetração no SPD e no PD escarificado a cada 3 anos, em função do sistema de culturas empregado.
Embrapa Soja, Londrina/PR, 2010.
3838
Produtividade da soja em sistemas manejo do solo 19 safras (1993-2011).
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
92/9
3
93/9
4
94/9
5
95/9
6
96/9
7
97/9
8
98/9
9
99/0
0
00/0
1
01/0
2
02/0
3
03/0
4
04/0
5
05/0
6
06/0
7
07/0
8
08/0
9
09/1
0
10/1
1
Pro
dutiv
idad
e, M
g ha
-1
SPD SPDE
*
Trigo/Soja
39
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
92/9
3
93/9
4
94/9
5
95/9
6
96/9
7
97/9
8
98/9
9
99/0
0
00/0
1
01/0
2
02/0
3
03/0
4
04/0
5
05/0
6
06/0
7
07/0
8
08/0
9
09/1
0
10/1
1
Pro
dutiv
idad
e, M
g ha
-1
SPD SPDE
39
Produtividade da soja em sistemas manejo do solo em 14 safras (1993-2011).
*
Tremoço/milho – aveia/soja - trigo/soja – trigo/soja
4040
Produtividade da soja (BRS 359RR) em função do estado de compactação do solo, safra 2013/14. Embrapa Soja, 2014.
ESC SPDN
C8-32%
-15%
y = -0.0003x2 + 0.8866x + 2623.7R² = 0,60*
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 1000 2000 3000 4000
Pro
du
tivi
da
de
, k
g h
a-1
Resistência à penetração (0-20 cm), kPa
41
Considerações sobre a escarificação
1) Prática corretiva
2) Cuidados para maior eficiência da operação:
- umidade do solo (friável);
- antes da cultura de inverno (aveia) e após a soja;
- evitar gradagem subsequente (rolo destorroador);
- espaçamento entre as hastes: 1 a 1,3 x a profundidade.
- equipamento com ponteiras estreitas + disco de corte;
42
Solo friável
Solo seco
43
Fonte: Semeato
Manejo mecânico – hastes sulcadoras
Manejo da compactação do solo
44
Produtividade de grãos da soja em função do pastejo e do
mecanismo sulcador de adubo. Unioeste, Cascavel, 2005.
Fonte: Andreolla & Gabriel Filho (2006).
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Sem pastejo Pastejo( soloseco)
Pastejo( soloúmido)
Pro
du
tivid
ad
e (
kg h
a-1)
Haste Disco
aa
aa
a
b
45
Foto:Renato Levien
46
Considerações práticas sobre as hastes sulcadoras
1) Imprescindível em áreas suscetíveis à compactação superficial
4) Cuidados para maior eficiência da operação:
- evitar umidade excessiva;
- palha murcha, mal distribuída e/ou solo “solto” = embuchamento;
- velocidade de operação entre 4 e 6 km/h;
- profundidade máxima 5 a 7 vezes a largura da ponteira.
- profundidade do disco de corte: ± 2 cm;
2) Aplicação de fertilizantes em maiores profundidades
3) Raízes no sulco estabilizam “estrutura”
Diversificação de culturas no SPD
48
Produtividade da soja em função do sistema de culturas e do número de anos após o cultivo do milho (1991-2009). Embrapa Soja, Londrina/PR.
2,5
2,7
2,9
3,1
3,3
3,5
3,7
Rotação(ano 1)
Rotação(ano 2)
Rotação(ano 3)
Sucessão
Pro
du
tivi
dad
e (M
g h
a-1)
-17%
Tremoço/milho – aveia/soja (ano 1) – trigo/soja (ano 2) – trigo/soja (ano 3)
Em 3 anos = + 23,5 scs/ha (57 scs/alq)
Receita, custo e lucro operacional nas culturas da soja e do milho (1991 a 2014). Embrapa Soja, Londrina/PR, 2014.
7184
3305
3879
6892
4289
2603
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Receita Custo Lucro
R$
/alq
ue
ireSoja
Milho
-R$ 1.276/alq(-33%)
Diferenças na receita, custo e lucro operacional (acumulado de quatro anos) entre um sistema de rotação (75% soja e 25% milho no verão) e
outro de sucessão (100% de soja no verão). Embrapa Soja, Londrina/PR, 2013.
R$ 585,00/alqueire/ano3325
983
2341
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Receita Custo Lucro
Dife
renç
a (R
$/al
quei
re e
m 4
ano
s)
Produtividade da soja em função da cultura de inverno
antecessora. Embrapa Soja, Londrina/PR, 1991.
1,21,41,61,82,02,22,4
2,62,83,03,23,43,6
1985/86 1986/87 1987/88 1988/89 1989/90 Média
Pro
du
tivi
dad
e (t
ha
-1)
Aveia preta Trigo
+10%
52
Produtividade do trigo em função do sistema de culturas e do número de anos após o cultivo de aveia (1991-2009). Embrapa Soja, Londrina/PR.
2,20
2,30
2,40
2,50
2,60
2,70
2,80
2,90
Rotação (ano 1)
Rotação (ano 2)
Sucessão
Pro
du
tivi
dad
e (M
g h
a-1)
Tremoço/milho – aveia/soja – trigo (ano 1)/soja – trigo (ano 2)/soja
+ 15%
+ 6%
53
Produtividade relativa do milho de safrinha em função da proporção da área ocupada pela cultura. Embrapa Soja/COAMO, Campo Mourão/PR.
95
100
105
110
115
120
50 100
95
100
105
110
115
120
50 100
Proporção da área com milho safrinha
Pro
du
tivi
dad
e re
lati
va
54
Produtividade do milho de verão (2009/2010) em função da cultura de inverno antecedente. Embrapa Soja/COAMO, Campo Mourão/PR.
10
11
12
13
Milho safrinha
Trigo Aveia Ervilhaca Tremoço
Pro
du
tivi
dad
e (M
g h
a-1)
Integração lavoura-pecuária
Foto: Alvadi A. Balbinot Jr.
Pastagem anual de inverno
Produção de grãos no verão
Pastagem de inverno:
400 kg/ha de ganho de peso vivo = R$ 1.600 por ha de renda bruta ou
4000 L de leite/ha = R$ 3.800 por ha
Benefícios
3) Aumento da renda por área
Diversificação da renda e redução dos riscos
1) Cobertura do solo (viva e morta)
2) Melhoria da qualidade do solo
0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.5
0-10 0-20
MO
S, %
Camada, cm
Antes Pastejo intenso Pastejo moderado Sem pastejo
Teor de matéria orgânica do solo no início e após 9 anos de iLP. UFRGS,
São Miguel das Missões, 2008.
Fonte: Carvalho et al., 2011
Nutrientes1Carne Leite
kg vivo Hectare2 Litro Hectare2
---- g ---- --- kg --- ---- g ---- --- kg ---
N 25,3 10,1 5,25 21,0
P 6,7 2,7 1,00 4,0
K 1,3 0,5 1,50 6,0
S 1,3 0,5 0,30 1,2
Ca 13,3 5,3 1,30 5,2
Mg 1,3 0,5 0,12 0,5
Exportação de macronutrientes por área e por unidade de
produto (carne ou leite)
1 Adaptado de Pinheiro & Mosquim (1991), Humphreys (1991), Ball et al. (2006) e Moraes et al. (2007).2 Valores obtidos considerando uma produção de 400 kg de carne (peso vivo) e 4000 L de leite.3 Valores obtidos considerando uma produção 3,5 t ha-1 de grãos de soja e 18,5 t ha-1 de silagem de milho.
Soja3
kg/ha
178,0
15,3
58,1
18,9
10,5
7,0
Silagem milho3
kg/ha
230,0
26
258
-
58
32
UFRGS
1.10
1.15
1.20
1.25
1.30
1.35
1.40
1.45
10 20 30 40 SP
De
n s
ida
de
do
so
lo, M
g m
-3
Altura da pastagem (cm)
0-2,5 cm
2,5-5,0 cm
5,0-10,0 cm
Densidade do solo em função da altura de manejo da pastagem e da camada amostrada (média de cinco ciclos de pastejo). UFRGS, São Miguel das Missões, 2008.
Fonte: Flores (2008)
Produtividade da soja (média de cinco safras) em diferentes alturas de
manejo da pastagem de inverno, em Campo Mourão/PR. COAMO,
IAPAR, UEM e UFPR (2009).
154
165
170
167
157
145
150
155
160
165
170
175
7 cm 14 cm 21 cm 28 cm Sem pastejo
Altura da pastagem
Pro
duti
vid
ade (
scs/
alq
ueir
e)
67
- resultados no médio-longo prazo;
- principal estratégia para manejo da compactação do solo
- todas as culturas do sistema são beneficiadas;
- qualidade das operações;
- redução de custos;
- ILP: excelente alternativa quando bem manejada
- diversificação de culturas: INVESTIMENTO!
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1) O manejo do solo deve ser focado no aumento/preservação
da matéria orgânica, na cobertura do solo e nas raízes
2) É necessário diversificar o sistema produtivo:
Considerações finais
