manejo de solo no sistema plantio direto

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!

67

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

68

Obrigado pela atenção!

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