acumulo de macronutrientes em cana-de-açúcar

Acmulo de macronutrientes em cana-de-acar

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Nota

ACMULO DE MACRONUTRIENTES EM CANA-DE-ACAR EM FUNO DA ADUBAO NITROGENADA E DOS RESDUOS CULTURAIS INCORPORADOS AO SOLO NO PLANTIO ( 1 )

HENRIQUE COUTINHO JUNQUEIRA FRANCO (2*); ISABELA RODRIGUES BOLOGNA (3); CARLOS EDUARDO FARONI (2); ANDR CESAR VITTI (3); PAULO CESAR OCHEUZE TRIVELIN (3,4)

RESUMOCom o objetivo de avaliar o acmulo de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) na parte area e na parte subterrnea da cana-de-acar (cana-planta) em funo da adubao nitrogenada e dos resduos culturais incorporados ao solo, foi realizado um experimento em vasos contendo 250 kg de terra de textura arenosa. O delineamento experimental foi um fatorial (4 x 2) em blocos casualizados com trs repeties. Os tratamentos corresponderam aos fatores: (1) Doses de N de 0, 900, 1800 e 2700 mg vaso -1; (2) Restos culturais da ltima soca incorporados ao solo simulando a reforma do canavial, contendo folhas secas (CF) ou no (SF). O experimento foi realizado em Piracicaba (SP), de janeiro a dezembro de 1996. A adubao nitrogenada promoveu maior acmulo de N e S na parte area das plantas de cana-de-acar, sendo a relao N/S igual a 2,0, proporcionando maiores acmulos de todos os macronutrientes na parte subterrnea (razes e rizomas) da cana-planta. Esse acmulo seguiu a seguinte ordem decrescente de grandeza: N = K > Ca > Mg = S > P. Os tipos de resduos culturais incorporados ao solo no proporcionaram efeito significativo no acmulo de macronutrientes pela cultura de cana-de-acar durante a safra de cana-planta. Palavras-chave: nitrognio, razes, Saccharum spp., sinergismo.

ABSTRACT MACRONUTRIENTS ACCUMULATION IN SUGARCANE CROP RELATED TO NITROGEN FERTILIZATION AND CULTURAL RESIDUES INCORPORATED TO THE SOIL AT PLANTINGWith the aim to evaluate the accumulation of macronutrients (N, P, K, Ca, Mg and S) in aboveground and below-ground sugarcane portions as a function of nitrogen fertilization and crop residues incorporated in the soil an experiment was developed in pots containing 250 kg of sandy soil. The experimental design was a randomized (4 x 2) blocks with three replications. The treatments were: (1) Nitrogen rates of 0, 900, 1800 and 2700 mg pot -1 ; (2) Crop residues of the last sugarcane ratoon crop incorporated to the soil, with dry leaves (CF) or without (SF). The study was carried out in Piracicaba,

(1) Recebido para publicao em 9 de setembro de 2005 e aceito em 14 de maio de 2007. (2) Doutorando do Programa em Solos e Nutrio de Plantas da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - ESALQ USP, Caixa Postal 9, 13418-900 Piracicaba (SP). Bolsista FAPESP. E-mail: [email protected] (*) Autor correspondente; [email protected] (3) Laboratrio de Istopos Estveis, Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de So Paulo - CENA/USP, Caixa Postal 96, 13400-970 Piracicaba (SP). E-mail: [email protected]; [email protected] (4) Bolsista do CNPq.

Bragantia, Campinas, v.66, n.4, p.669-674, 2007

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H.C.J. Franco et. al.

SP, from January to December 1996. Nitrogen fertilization promoted higher accumulation of N and S in the above-ground portion of sugarcane and the value of nitrogen sulphur ratio was 2. Nitrogen fertilization provided higher accumulation of all macronutrients in the below ground portion (root system) of sugarcane. This accumulation followed the decreasing order: N = K > Ca > Mg = S > P. The kinds of crop residues incorporated in the soil have not promoted significant effect on macronutrients accumulation by sugarcane. Key words: nitrogen, roots, Saccharum spp., synergism.

Introduo Desconhece-se o motivo pelo qual a cana-deacar (cana-planta) pouco responsiva adubao nitrogenada. Entretanto, com as rebrotas (cana-soca) observa-se resposta na produo de colmos a essa prtica (C ARNABA, 1990). O tipo de resposta da cana-planta adubao nitrogenada tem sido atribudo fixao biolgica do N atmosfrico; s perdas por lixiviao de Nfertilizante; ao vigor do sistema radicular da cana-planta comparada ao de soqueiras; s condies climticas, como temperatura e pluviosidade; melhoria da fertilidade do solo, aps a reforma dos canaviais, associada calagem, ao preparo mecnico e incorporao de restos da cultura anterior (A ZEREDO et al., 1986; CARNABA, 1990; O RLANDO F ILHO et al., 1999; U RQUIAGA et al., 1992). H de se salientar, ainda, que na reforma dos canaviais quantidades significativas (10 a 20 t ha -1 ) de restos culturais (ponteiros, folhas secas, sistema radicular e rebrota de cana-de-acar), com relao C:N superior a 100 e contedo de N entre 40 e 80 kg ha -1 (T RIVELIN et al., 1995; 1996), so incorporados ao sistema solo-planta. No entanto, quando a cana queimada, os ponteiros e as palhas que permanecem no campo representam cerca de 30% a 50 % da quantidade obtida de resduos do canavial colhido sem queima (BASANTA et al., 2002). A maior parte do N contido nas folhas secas perdida por volatilizao ou na forma de aerosis durante a queima do canavial. Portanto, o manejo sem despalha a fogo, potencialmente, conserva nitrognio no sistema. Entretanto, os resultados de mineralizao do N desses resduos revelam que a liberao lenta, variando entre 3% a 30% durante o ciclo seguinte da cultura (BASANTA et al., 2002; OLIVEIRA et al., 2002). O aumento na produtividade da cana-deacar (cana-planta) em resposta adubao nitrogenada foi constatado por S ILVEIRA e CROCOMO (1990) em estudo de assimilao de N em cana-planta, na presena de elevada dose de N; por KORNDRFER et al. (1997), com quatro cultivares de cana-de-acar em um Latossolo Vermelho-Amarelo lico, distrfico, de textura mdia; e por O RLANDO F ILHO et al. (1999), em um solo argiloso eutrfico.

Alm de aumentar a produtividade de colmos de cana-de-acar, a adubao nitrogenada de plantio pode ainda gerar efeito sinrgico na absoro de outros nutrientes. Por outro lado, durante a senescncia das folhas as protenas dos cloroplastos so degradadas, e fraes de nitrognio podem ser deslocadas via floema para outros rgos das plantas, tais como razes e rizomas (FELLER e F ISCHER , 1994). Esse mecanismo poder contar tambm com a contribuio de outros elementos, entre eles os macronutrientes mveis no floema (P, K e Mg). A hiptese de direcionamento das reservas da planta para a parte subterrnea (razes e rizomas) e posterior utilizao pela cultura foi evidenciada por TRIVELIN et al. (1984). Esses autores verificaram que 7% do nitrognio aplicado na parte area da planta foi translocado ao sistema radicular e, posteriormente, utilizado pela primeira rebrota da cana-de-acar. Possivelmente, essa translocao de nutrientes seja um mecanismo que garante o melhor vigor do sistema radicular e da rebrota para o prximo ciclo (TRIVELIN et al., 2002), motivo pelo qual a cana-de-acar deva ser considerada cultura perene e a denominao semiperene seja caracterizada apenas pela renovao peridica dos canaviais. Neste contexto, a pesquisa teve como objetivo avaliar o acmulo de macronutrientes na parte area e na subterrnea da cultura de cana-de-acar (canaplanta) em funo da adubao nitrogenada e dos resduos culturais incorporados no plantio. Material e Mtodos O trabalho foi realizado em rea experimental do Posto Meteorolgico do Departamento de Cincias Exatas da ESALQ/USP, em Piracicaba, Estado de So Paulo. O delineamento experimental foi um fatorial (4 x 2) em blocos casualizados com trs repeties. Os tratamentos corresponderam aos fatores: (1) Doses de N de 0, 900, 1800 e 2700 mg vaso-1; (2) Restos culturais da ltima soca incorporados ao solo simulando a reforma do canavial, contendo folhas secas (CF) ou no (SF). O experimento constou de 24 parcelas constitudas por vasos de 0,60 m de dimetro e 0,90 m de altura, contendo 250 kg de terra de textura arenosa (840, 60 e 100 g kg-1, respectivamente, para



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areia total, silte e argila) com as seguintes caractersticas qumicas: 4,4 para pH (CaCl2); 19 g kg1 de MO; 10 mg dm-3 de P (resina), K, Ca, Mg e H+Al: 1, 17, 3 e 34 mmolc dm-3 respectivamente. Na camada superficial da terra dos vasos (0-0,25 m), aplicaram-se CaO e MgO, na relao 2:1 em termos de massa, em quantidade suficiente para elevar a 60% a saturao por bases. Em seguida, incorporaram-se, nessa mesma profundidade, os resduos culturais de cana-de-acar. No tratamento com incorporao de folhas secas (CF), observaramse colmos areos e ponteiros (122 g de matria seca - M S - p o r v a s o ; 4 2 3 e 7 , 8 4 g k g -1 d e C e N respectivamente); rizomas (251 g de MS por vaso; 400 e 5,70 g kg -1 de C e N respectivamente) e folhas secas (177 g de MS por vaso; 386 e 3,99 g kg -1 , de C e N respectivamente), quantidades equivalentes a 4,3; 8,9 e 6,3 t ha -1 de massa de matria seca respectivamente, referidas com base em superfcie, considerando-se a rea dos vasos de 0,283 m 2. Esses valores foram definidos tomando por base as produes mdias de resduos culturais observados por T R I V E L I N et al. (1995). No tratamento com incorporao de resduos culturais sem folhas secas (SF), os restos culturais (rizomas, colmos areos e ponteiros) foram misturados ao solo nas mesmas quantidades especificadas, e a quantidade equivalente de restos culturais foi de 13,2 t ha -1 . Todos os restos culturais foram triturados antes de serem misturados ao solo dos vasos. Dez dias aps a adio do calcrio e dos restos culturais, realizou-se a adubao de plantio. Em 8 de janeiro de 1996 transplantaram-se, para cada vaso, trs mudas de cana-de-acar da cultivar SP80-1842, obtidas de ns de colmos tratados termicamente, com, aproximadamente, 0,20 m de altura. A adubao de plantio foi realizada no fundo de cova com 0,15 m de profundidade, aplicando-se 900; 1.800 e 2.700 mg vaso-1 de N-uria. Inclui-se um tratamento testemunha sem aplicao de N. O cloreto de potssio e o superfosfato triplo tambm foram aplicados, nas doses equivalentes de 120 kg ha -1 de K 2 O e P 2 O 5 respectivamente. Durante o perodo experimental, que se estendeu de 8 de janeiro a 9 de dezembro de 1996, o volume total de gua recebido pela cultura, de precipitaes pluviais e irrigaes nas pocas de estiagem, foi de 2.014 mm. A colheita da parte area e da parte subterrnea foi realizada 11 meses aps o plantio. Aps a secagem do material vegetal em estufa de circulao forada de ar (65 C), as amostras de cada parte da planta foram modas e determinadas as concentraes de N, P, K, Ca, Mg e S conforme M A L A V O L T A et al. (1989). Os resultados foram

submetidos anlise da varincia em delineamento de blocos casualizados, utilizando-se o teste F a 5% de probabilidade. Para comparar o efeito de doses de N realizou-se o estudo de regresso (linear e quadrtica). Resultados e Discusso Os resultados de produo de massa de material seco da parte area e subterrnea (sistema radicular) utilizados para o clculo de acmulo de macronutrientes pela cultura de cana-de-acar, no presente trabalho, foram publicados por TRIVELIN et al. (2002). No foi observado efeito dos tipos de resduos culturais incorporados ao solo nos resultados de produo de matria seca (F = 1,7 ns; C.V. = 8%), havendo efeito das doses de N, com resposta linear na parte subterrnea (F = 6,2*; C.V. = 23%), parte area (F = 5 *; C.V. = 7%) e planta toda (F = 18*; C.V. = 8 %) (T RIVELIN et al., 2002). Assim como observado por T RIVELIN et al. (2002) para os dados de produo de matria seca, os tipos de resduos culturais incorporados ao solo no proporcionaram efeito significativo no acmulo de macronutrientes, tanto na parte area (Tabela 1) como na parte subterrnea (Tabela 2) da cultura durante a safra de cana-planta (11 meses). O significativo aumento na produo de matria seca da parte subterrnea (rizomas e razes) com os nveis de N resultou, provavelmente, em maior superfcie especfica de razes, refletindo em maior explorao do volume de solo e, conseqente, maior absoro de gua e nutrientes. Entretanto, dos nutrientes avaliados na parte area da cultura (Tabela 1) apenas o nitrognio (N) e o enxofre (S) foram acumulados, significativamente, em maiores quantidades em funo do aumento das doses de N aplicadas, tendo este acmulo comportamento linear (Tabela 1). Para os demais macronutrientes avaliados (potssio - K, fsforo - P, clcio - Ca e magnsio - Mg) no se obteve resposta significativa de acmulo na parte area da cultura em funo das doses de N aplicadas (Tabela 1). O acmulo de macronutrientes na parte area da cultura seguiu a seguinte ordem decrescente de grandeza: K > N > Ca > S > Mg > P (Tabela 1). O efeito sinrgico entre N e S em plantas de cana-de-acar (variedade NA56 79) foi observado por B ATISTA (1977), com interao linear significativa, pois medida que se aumentou a adubao nitrogenada ocorreu maior acmulo de S nas plantas.


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Tabela 1. Acmulo de macronutrientes pela parte area da cana-de-acar em funo da adubao nitrogenada e dos resduos culturais incorporados no plantio da cultura Tratamentos N Resduos Culturais ( ) CF SF F resduos culturais Doses de N (mg vaso -1 ) 0 900 1800 2700 F doses de N F interao de fatores R 2 R.L. R 2 R.Q. C.V. (%) 4.868 5.093 5.683 6.649 12,99* 1,56 NS 0,93 *NS 1

Parte area P 1.274 1.259 0,08 NS K mg vaso 5.656 5.490 0,57 NS 7.424 7.303 0,06NS mg vaso-1 1.218 1.290 1.145 1.216 2,87 NS 1,54 NSNS NS -1

Ca 4.560 4.237 0,51 NS

Mg 2.398 2.117 1,64NS

S 2.842 2.833 0,01NS

7.032 7.294 7.152 7.976 0,77NS 1,57NSNS NS

4.027 4.270 4.747 4.551 0,49 NS 0,13 NSNS NS

1.758 2.224 2.521 2.526 2,71NS 2,15NSNS NS

2.398 2.645 2.971 3.334 11,61 * 0,80NS 0,99 *NS

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10

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( 1 ) CF e SF significam os resduos culturais (razes, rizomas, colmos e ponteiros), respectivamente, com e sem folhas secas. NS: no significativo. * significativo a 5% de probabilidade. R 2: coeficiente de determinao. R.L. e R.Q.: regresso linear e quadrtica.

Tabela 2. Acmulo de macronutrientes pela parte subterrnea da cana-de-acar em funo da adubao nitrogenada e dos resduos culturais incorporados no plantio da cultura Tratamentos N Resduos Culturais ( 1 ) CF SF F resduos culturais Doses de N (mg vaso -1 ) 0 900 1800 2700 F doses de N F interao de fatores R 2 R.L. R 2 R.Q. C.V. (%) 2141 2137 0,00 NS 1516 1949 2513 2579 7,49 * 0,14 NS 0,93 *NS

Parte subterrnea P 274 273 0,00 NS 193 252 319 331 6,25 * 0,07 NS 0,94 *NS

K mg vaso-1 2270 2174 0,16NS mg vaso-1 1627 2151 2786 2324 4,04 * 0,53NS 0,54 * 0,89 * 26

Ca 1322 1262 0,18 NS 953 1138 1318 1758 6,01 * 0,29 NS 0,94 *NS

Mg 384 371 0,10NS 268 381 390 470 4,18 * 0,59NS 0,91 *NS

S 376 375 0,00NS 261 347 423 470 6,73 * 0,51NS 0,98 *NS

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( 1 ) CF e SF significam os resduos culturais (razes, rizomas, colmos e ponteiros), respectivamente, com e sem folhas secas. NS: no significativo. * significativo a 5% de probabilidade. R 2: coeficiente de determinao. R.L. e R.Q.: regresso linear e quadrtica.

As relaes N/S na parte area da cultura, cuja amplitude foi de 1,9-2,0, no foram influenciadas pelas doses de N. Em vista disso, pode-se inferir que tendo o solo quantidades adequadas de S, medida que se aumentou o fornecimento de N cultura, as plantas absorveram quantidades proporcionais de S, mantendo, assim, a relao N/S. No entanto, na parte subterrnea esta relao j foi da ordem de 6,0, trs vezes maior que a observada na parte area (Tabela 2).

A adubao nitrogenada promoveu aumentos significativos no acmulo dos nutrientes N, P, K, Ca, Mg e S na parte subterrnea da cultura, independentemente do tipo de resduo cultural incorporado ao solo (Tabela 2). O acmulo de macronutrientes na parte subterrnea da cultura seguiu a seguinte ordem decrescente de grandeza: N = K > Ca > Mg = S > P (Tabela 2).



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Para N, K, P, Mg e S todos os nveis de fertilizao nitrogenada promoveram maiores acmulos destes macronutrientes na parte subterrnea da planta, em relao testemunha sem aplicao de N (Tabela 2). No entanto, para Ca, esse aumento s foi marcante nas doses de 1800 e 2700 mg vaso-1 de N (Tabela 2). Nos acmulos de nutrientes houve resposta linear adubao nitrogenada de plantio, com exceo do K, que teve melhor ajuste por uma funo quadrtica, sendo a dose de 1800 mg vaso1 de N a que propiciou o maior acmulo do nutriente (Tabela 2). Esse mecanismo de maior acmulo pode ser atribudo a uma translocao dos nutrientes presentes na parte area para o sistema radicular da cultura, sendo um reflexo fisiolgico da fase de maturao, embora seja consagrado na literatura que os nutrientes clcio e enxofre so pouco mveis no floema das plantas. TRIVELIN et al. (1995) levantaram a hiptese da translocao do nitrognio da parte area ao sistema radicular no perodo entre abril e maio (204 a 237 dias aps o inicio do ciclo). Essa translocao gera condies para as plantas emitirem novas razes, proporcionando assim explorao de maior volume de solo, aumentando o potencial de absoro e acmulo de nitrognio do solo. GAVA (1999) confirma essa hiptese, tendo em vista que, em seu trabalho, entre abril (169 dias de ciclo) e maio (204 dias de ciclo), na cultura da cana-de-acar verificou-se uma queda acentuada no acmulo de N na parte area das plantas, passando de 120 kg ha -1 de N para 95 kg ha -1 de N. O acmulo de N pela parte area s voltou a ser positivo a partir de julho, quando a cultura acumulou 153 kg ha -1 de N (267 dias de ciclo). Resultados semelhantes foram citados por H AAG et al. (1987) com canaplanta (CB41 76) para o elemento potssio. Observou-se que ocorreu um decrscimo no acmulo de K na parte area das plantas 14 meses aps o plantio, passando de 221 para 194 kg ha -1 aos 16 meses. Essas informaes da literatura do subsdios para explicar os maiores acmulos de N e K na parte subterrnea, devido nutrio nitrogenada. Provavelmente, ocorre ao fim do ciclo da cultura a translocao de N e K da parte area das plantas para o sistema radicular, objetivando o aumento de suas reservas nutricionais, tendo em vista que a cultura depende dessas reservas para garantir seu prximo ciclo (sucessivas rebrotas). Recentemente, em experimento desenvolvido em condies de campo, VITTI et al. (2007) constataram o efeito das reservas nutricionais do sistema radicular

da cana-de-acar (variedade SP 81 3250) na produtividade de colmos do ciclo seguinte. Os autores verificaram aumento linear significativo na produo de colmos em funo das quantidades de N e S presentes na parte subterrnea (sistema radicular) da cultura no incio do ciclo; as quantidades desses nutrientes foram diretamente relacionadas s doses de N aplicadas no ciclo anterior. Assim, os resultados deste trabalho evidenciam o efeito sinrgico do nitrognio no acmulo dos demais macronutrientes, em especial na parte subterrnea (razes e rizomas) da cultura. A importncia desse acmulo pode implicar maior longevidade da lavoura canavieira, aliada a ganhos significativos em produtividade de colmos nas rebrotas subseqentes. RefernciasAZEREDO, D.F.; BOLSANELLO, J.; WEBWE, H.; VIEIRA, J.R. Nitrognio em cana-planta - doses e fracionamento. STAB- Acar, lcool e Subprodutos, Piracicaba, v. 4, p. 25-29, 1986. BASANTA, M.V.; DOURADO NETO, D.; REICHARDT, K; BACCHI, O.O.S.; OLIVEIRA, J.C.M.; TRIVELIN, P.C.O.; TIMM, L.C.; TOMINAGA, T.T.; CORRECHEL, V.; CSSARO, F.A.M.; PIRES, L.F.; MACEDO, J.R. Eficincia no uso de nitrognio em relao aos manejos dos resduos da cultura de cana-de-acar. In: CONGRESSO NACIONAL DA STAB, 8., 2002, Recife-PE. Anais... Recife: Stab, 2002. p. 268-275. BATISTA, L. F. Aplicao de N, P e 35S em dois solos de So Paulo e seus efeitos sobre a cana-de-acar. 1977. 90f. Dissertao (Mestrado) - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba, 1977. CARNABA, B.A.A. O nitrognio e a cana-de-acar. STAB-Acar, lcool e Subprodutos, Piracicaba, v. 8, n. 3, p. 24-41, 1990. FELLER, U.; FISCHER, A. Nitrogen-metabolism in senescing leaves. Critical Reviews in Plant Sciences, Boca Raton, v.13, n.3, p. 241-273, 1994. GAVA, G. J. de C. Utilizao do nitrognio da uria (15N) e da palhada (15N) por soqueira de cana-de-acar no manejo sem despalha a fogo. 1999. 81f. Dissertao (Mestrado) - Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de So Paulo, Piracicaba, 1999. HAAG, H.P.; DECHEN, A.R.; CARMELLO, Q.A.C. Nutrio mineral da cana-de-acar. In: PARANHOS, S. B. (Ed.). Canade-acar: Cultivo e utilizao. Campinas: Fundao Cargill, 1987. 431p. KORNDRFER, G.H.; VALLE, M.R.; MARTINS, M.; TRIVELIN, P.C.O. Aproveitamento do nitrognio da uria pela cana-planta. Revista Brasileira Cincia do Solo, Viosa, v. 21. p. 23-26, 1997.


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acumulo de macronutrientes em cana-de-açúcar

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