biomassa radicular da cultura cana-de- aÇÚcar … · apoiou muito em estudar um tema delicado...
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INSTITUTO AGRONÔMICO
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GESTÃO DE RECURSOS
AGROAMBIENTAIS
BIOMASSA RADICULAR DA CULTURA CANA-DE-
AÇÚCAR EM SISTEMA CONVENCIONAL E PLANTIO
DIRETO COM E SEM CALCÁRIO
TADEU NASCIMENTO CURY
Orientadora: Isabella Clerici De Maria
Co-orientador: Denizart Bolonhezi
Dissertação submetida como requisito
parcial para obtenção do grau de Mestre
em Agricultura Tropical e Subtropical do IAC, Área de Concentração em Gestão
de Recursos Agroambientais.
CAMPINAS, SP
Abril 2013
Ficha elaborada pela bibliotecária do Núcleo de Informação e Documentação do Instituto Agronômico C982b Cury, Tadeu Nascimento Biomassa radicular da cultura cana-de-açúcar em sistema convencional e plantio direto com e sem calcário / Tadeu Nascimento Cury. Campinas, 2013. 110 fls. Orientadora: Isabella Clerici De Maria Co-orientador: Denizart Bolonhezi Dissertação (Mestrado) Agricultura Tropical e Subtropical – Instituto Agronômico
1. Cultivo da cana-de-açúcar 2. Plantio direto 3. Calagem 4. Fertilidade do solo 5. Biomassa radicular I. De Maria, Isabella Clerici II. Bolonhezi, Denizart III. Título
CDD. 633.51
SECRETARIA DE AGRICULTURA E ABASTECIMENTO AGÊNCIA PAULISTA DE TECNOLOGIA
DOS AGRONEGÓCIOS INSTITUTO AGRONÓMICO
Pós-Graduação Av. Barão de Itapura 1481 Caixa Postal 28
13001-970 Campinas, SP - Brasil {19)2137-0601
[email protected] INSTITUTO AGRONÓMICO
Curso de Pós-Graduação
Agricultura Tropical e Subtropical
Certificado de Aprovação
Título: Biomassa radicular da cultura cana-de-açúcar em sistema convencional e plantio direto com e
s e m calcário
Aluno: Tadeu Nascimento Cury
Área de Concentração: Gestão de R e c u r s o s Agroambientais
Processo SAA n°: 12069/2011
Orientadora: Dra. Isabella Clerici De Maria
Aprovado pela Banca Examinadora;
Q .
Dra. IsSbella Clerici De Maria - lAC
Dr. Henrique :TBE/CNPEM
Dr. Sandro Roberto Brancaliâo - lAC
Campinas, 22 de abril de 2013
Mriana Parada Dias da Silveira Coordenadora Pós-Graduação
Instituto Agronómico
iv
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho a minha família, minha esposa Silvia e a todos que
acreditaram na importância dos assuntos que dediquei meus estudos.
v
AGRADECIMENTO
Agradeço inicialmente a orientadora Dra. Isabella Clerici De Maria que me
apoiou muito em estudar um tema delicado como o sistema radicular da cana-de-açúcar.
Além da orientação ensinou muito sobre a verdadeira essência da conservação de solos.
Ao co-orientador Dr. Denizart Bolonhezi que me incentivou a fazer mestrado focando o
estudo do sistema de plantio direto em cana-de-açúcar. Agradeço também ao Dr. Hélio
do Prado e Dra. Maria das Graças Lavanholi (in memorian) pelo apoio no inicio do
mestrado. Agradeço aos professores da pós-graduação Dr. Dirceu Mattos Júnior, Dra.
Sonia Carmela Falci Dechen, Dr. Ricardo Marques Coelho, Dra. Cleide Aparecida de
Abreu que ajudaram a ampliar meus conhecimentos agronômicos em nível acadêmico.
Gostaria aqui de lembrar e agradecer meus amigos de mestrado Fausto, Camila,
Rimena, Patrícia e Vinícius.
Agradeço ao pessoal da fazenda Estiva que me ajudaram no árduo processo de
coleta, lavagem e separação das amostras de raízes, sendo eles: Gaspar Juliano Ferreira
Martins, Hernane Santiago Ignácio, Guilherme Roberto Bianchini e ao pessoal de
campo que também ajudaram na coleta.
Aos estagiários que auxiliaram na lavagem, separação e pesagem das amostras
de raízes: Marcela (Piubinha), Danilo (Noivinha) e Everton (Barrinha), obrigado pela
ajuda. Agradeço também a funcionária da APTA Dona Maria que nos ajudou muito na
organização e limpeza do local onde lavamos as raízes.
Ao Dr. Maximilliano Salles Scarpari pela ajuda na decisão de quais épocas
deveriam ser feitas as análises do sistema radicular através do balanço hídrico, obrigado.
Agradeço ao engenheiro agrônomo Renato Rosa por emprestar trabalhos originais de
defesa do mestrado e doutorado de Antônio Carlos Vasconcelos, que ajudou muito a
conhecer um pouco mais da dinâmica radicular da cana-de-açúcar. Agradeço a CAPES,
pela bolsa de estudos durante o curso.
vi
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ............................................................................................ viii
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................ x
RESUMO ................................................................................................................ xii
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 1
2 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................ 2
2.1 Importância da Agricultura Conservacionista ........................................................ 2
2.1.1 Erosão ............................................................................................................... 5
2.1.2 Água ................................................................................................................. 7
2.1.3 Sócio econômico ............................................................................................... 8
2.2 Aplicação da Agricultura Conservacionista Para o Sistema de Produção Canavieira
................................................................................................................................ 11
2.2.1 Desde cana queimada até cana crua .................................................................. 11
2.2.2 Calagem .......................................................................................................... 17
2.2.3 Sistema radicular da cana-de-açúcar ................................................................. 20
3 MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................... 27
3.1 Histórico do Experimento ................................................................................... 27
3.2 Cultivo da Cana-de-açúcar .................................................................................. 31
3.3 Avaliação da Distribuição do Sistema Radicular .................................................. 31
3.3.1 Coleta das amostras ......................................................................................... 31
3.3.2 Lavagem das amostras ..................................................................................... 34
3.3.3 Separação das raízes pós-lavagem .................................................................... 35
3.3.4 Secagem das raízes .......................................................................................... 36
3.3.5 Pesagem dos materiais ..................................................................................... 37
3.4 Análise Física do Solo ........................................................................................ 38
3.4.1 Resistência à penetração .................................................................................. 38
3.4.2 Densidade do solo ............................................................................................ 39
3.5 Avaliação da Fertilidade do Solo ......................................................................... 40
3.6 Produtividade da Parte Aérea .............................................................................. 40
3.7 Análise Estatística .............................................................................................. 41
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................ 41
4.1 Efeito dos Tratamentos em Propriedades Físicas do Solo ..................................... 41
vii
4.1.1 Densidade........................................................................................................ 41
4.1.2 Porosidade total ............................................................................................... 42
4.1.3 Macroporosidade ............................................................................................. 44
4.1.4 Microporosidade .............................................................................................. 45
4.1.5 Resistência à penetração .................................................................................. 47
4.1.5.1 Época 3 ........................................................................................................ 47
4.1.5.2 Época 4 ........................................................................................................ 54
4.2 Efeito dos Tratamentos na Fertilidade do Solo ..................................................... 58
4.2.1 Camada de 0-20 cm ......................................................................................... 58
4.2.2 Camada de 20-40 cm ....................................................................................... 60
4.2.3 Camada de 40-60 cm ....................................................................................... 61
4.3 Avaliação da Distribuição do Sistema Radicular .................................................. 63
4.3.1 Efeito dos tratamentos sobre biomassa total de raiz no perfil ............................. 65
4.3.2 Efeito das épocas de amostragem no peso de raízes........................................... 69
4.3.3 Efeito da posição e das camadas no peso de raízes por época ............................ 72
4.3.3.1 Todas as épocas ............................................................................................ 72
4.4 Produtividade da Parte Aérea .............................................................................. 76
5 CONCLUSÕES .................................................................................................... 78
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 79
7 ANEXOS .............................................................................................................109
viii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Histórico dos cultivos e operações de calagem realizadas nos últimos 15 anos
de condução do experimento (de 1998 a 2012). ......................................................... 30
Tabela 2 - Propriedades químicas do solo da área experimental, antes da aplicação da
primeira calagem. Média de 32 pontos de amostragem. ............................................. 30
Tabela 3 - Principais características dos calcários utilizados nas três aplicações. ........ 31
Tabela 4 - Valores da densidade do solo, na posição Linha, em função dos tratamentos
de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da cana-de-
açúcar. ..................................................................................................................... 41
Tabela 5 - Valores da densidade do solo, na posição Entrelinha, em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas na cultura da
cana-de-açúcar. ........................................................................................................ 42
Tabela 6 - Valores da porosidade total do solo, na posição Linha, em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da
cana-de-açúcar. ........................................................................................................ 43
Tabela 7 - Valores da porosidade total do solo, na posição Entrelinha, em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da
cana-de-açúcar. ........................................................................................................ 44
Tabela 8 - Valores da macroporosidade do solo, na posição Linha, em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da
cana-de-açúcar. ........................................................................................................ 45
Tabela 9 - Valores da macroporosidade do solo, na posição Entrelinha, em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da
cana-de-açúcar. ........................................................................................................ 45
Tabela 10 - Valores da microporosidade do solo, na posição Linha, em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da
cana-de-açúcar. ........................................................................................................ 46
Tabela 11 - Valores da microporosidade do solo, na posição Entrelinha, em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da
cana-de-açúcar. ........................................................................................................ 46
ix
Tabela 12 - Valores da resistência a penetração do solo, na posição Linha, em função
dos tratamentos de manejo e doses de calagem nas 12 camadas avaliadas da cultura da
cana-de-açúcar na época 3. ....................................................................................... 52
Tabela 13 -Valores da resistência a penetração do solo, na posição Entrelinha, em
função dos tratamentos de manejo e doses de calagem nas 12 camadas avaliadas da
cultura da cana-de-açúcar na época 3. ....................................................................... 52
Tabela 14 - Valores da resistência a penetração do solo, na posição Linha, em função
dos tratamentos de manejo e doses de calagem nas 12 camadas avaliadas da cultura da
cana-de-açúcar na época 4. ....................................................................................... 56
Tabela 15 - Valores da resistência a penetração do solo, na posição Entrelinha, em
função dos tratamentos de manejo e doses de calagem nas 12 camadas avaliadas da
cultura da cana-de-açúcar na época 4. ....................................................................... 56
Tabela 16 - Teores de nutrientes e características da fertilidade do solo em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem na camada de 0-20 cm. ............................ 59
Tabela 17 - Teores de nutrientes e parâmetros da fertilidade do solo em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem na camada de 20-40 cm. .......................... 61
Tabela 18 - Teores de nutrientes e parâmetros da fertilidade do solo em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem na camada de 40-60 cm. .......................... 62
Tabela 19 - Análise de variância pelo teste F para 4 blocos. ....................................... 63
Tabela 20 - Biomassa total média de raízes nos 4 blocos............................................ 64
Tabela 21 - Biomassa total média de raízes com 3 blocos. ......................................... 64
Tabela 22 - Análise de variância pelo teste F para 3 blocos. ....................................... 65
Tabela 23 - Efeito dos tratamentos na biomassa total de raízes ................................... 65
Tabela 24 - Biomassa total média de raízes (t/ha) nas cinco camadas do solo por época.
................................................................................................................................ 66
Tabela 25- Amplitude da biomassa total média de raízes dos tratamentos de manejo .. 68
Tabela 26 – Biomassa total média de raízes (g/2.851,02 cm3) por época. .................... 70
Tabela 27 - Efeito dos tratamentos da biomassa total de raízes (g/2.851,02 cm3) em cada
época. ...................................................................................................................... 71
Tabela 28 – Distribuição da biomassa de raízes (g/2.851,02 cm3), nas cinco camadas de
solo em cada época................................................................................................... 71
Tabela 29 – Biomassa média de raízes (g/950,34 cm3) por posição ao lado da planta em
cada época de coleta. ................................................................................................ 72
Tabela 30- Classes e valores para análise de distribuição de raízes no perfil do solo. .. 73
x
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Visão geral do local do experimento.......................................................... 28
Figura 2 - Croqui do experimento iniciado em 1998. Sendo: PC - Preparo
Convencional; PD - Plantio Direto; CO - Controle, C1-2,0 Mg ha-1
de calcário. ......... 29
Figura 3 - Foto ilustrativa da sonda amostradora de raízes sendo utilizada. ................. 32
Figura 4 - Imagem ilustrativa do balanço hídrico no local dos ensaios. ....................... 33
Figura 5 - Croqui do procedimento de amostragem. Sendo: 0-20; 20-40; 40-60; 60-80 e
80-100 cm de camada avaliada em cada ponto e 1D; 2D; 3D; 1E; 2E; 3E pontos de
amostragem.............................................................................................................. 34
Figura 6 - Método de lavagem de raízes. ................................................................... 35
Figura 7 - Demonstração do processo de separação de raízes após lavagem, utilizando
pinça cirúrgica.......................................................................................................... 36
Figura 8 - Raízes separadas e acondicionadas em envelope de papel devidamente
identificado. ............................................................................................................. 36
Figura 9 - Amostras acondicionadas na estufa de secagem. ........................................ 37
Figura 10 - Penetrômetro de impacto IAA/PLANALSUCAR STOLF. ....................... 38
Figura 11 - Amostras indeformadas prontas para serem enviadas para laboratório. ..... 39
Figura 12 - Valores médios da resistência à penetração da posição Linha em relação às
camadas de analises. ................................................................................................. 53
Figura 13- Valores médios da resistência à penetração da posição Entrelinha em relação
às camadas de analises.............................................................................................. 54
Figura 14- Valores médios da resistência à penetração da posição Linha em relação às
camadas de analises. ................................................................................................. 57
Figura 15 - Valores médios da resistência à penetração da posição Entrelinha em relação
às camadas de analises.............................................................................................. 58
Figura 16 – Biomassa Radicular: Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2-
15/outubro a 15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a 01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a
15/abril de 2012. Série 1 – PD C0; Série 2 – PD C1; Série 3 – PC C0; Série 4 – PC C1.
................................................................................................................................ 67
xi
Figura 17 - Biomassa Radicular: Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2-
15/outubro a 15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a 01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a
15/abril de 2012. Série 1 – PD C0; Série 2 – PC C0. .................................................. 68
Figura 18 - Biomassa Radicular: Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2-
15/outubro a 15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a 01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a
15/abril de 2012. Série 1 – PD C1; Série 2 – PC C1. .................................................. 69
Figura 19 - Distribuição do sistema radicular dentro das épocas nos tratamentos PD C0
e PD C1. .................................................................................................................. 74
Figura 20 - Distribuição do sistema radicular dentro das épocas nos tratamentos PC C0
e PC C1. .................................................................................................................. 75
Figura 21 - Ditribuição da frequência dos pesos de raízes. ........................................109
Figura 22 - Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2- 15/outubro a
15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a 01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a 15/abril de
2012. Série 1 – PD C0; Série 2 – PD C1. ..................................................................109
Figura 23 - Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2- 15/outubro a
15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a 01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a 15/abril de
2012. Série 1 – PC C0; Série 2 – PC C1. ..................................................................110
xii
BIOMASSA RADICULAR DA CULTURA CANA-DE-AÇÚCAR EM SISTEMA
CONVENCIONAL E PLANTIO DIRETO COM E SEM CALCÁRIO
RESUMO
O plantio direto é definido como um sistema em que o plantio é realizado em solo não
revolvido e que depende do controle das plantas daninhas por meio de herbicidas. Este
método conservacionista de cultivo protege o solo contra erosão e melhora as condições
químicas, físicas e biológicas do solo, devido ao incremento de matéria orgânica por
manutenção da palha na superfície do solo. Devido a esses fatores, o sistema radicular
da cana-de-açúcar pode ser beneficiado mas, neste tipo de manejo, frequentemente, o
sistema radicular das culturas está concentrado nas camadas superficiais. A presença de
Ca em profundidade é importante, pois somente raízes jovens absorvem este elemento,
sendo que sua presença nas camadas mais profundas do perfil do solo melhora o
crescimento radicular. Este trabalho teve como objetivo quantificar a biomassa de raízes
e estudar a distribuição do sistema radicular da cana-de-açúcar cultivada em Latossolo
Vermelho Eutroférrico, em sistema convencional e plantio direto com diferentes doses
de calcário. Para isso, utilizou-se um experimento de longa duração, iniciado em 1998
em Latossolo Vermelho eutroférrico em Ribeirão Preto/SP, com um total de 18.200 m2
no qual a cultura da cana-de-açúcar implantada nos dois sistemas de manejo e em duas
doses de calagem. Para coleta de raízes foi utilizada uma sonda amostradora. No total
foram realizadas 64 amostragens (16 parcelas x 4 épocas), 8 parcelas com o sistema de
plantio convencional e duas doses de calagem (C0-controle, C1-2,0 Mg ha-1
) e 8
parcelas no sistema plantio direto com duas doses de calagem (C0-controle, C1-2,0
Mg ha-1
) em quatro épocas delimitadas pelo balanço hídrico. Como resultado, no
sistema de plantio direto com o uso de calcário, na camada superficial do solo (0-20
cm), foram encontrados os valores mais elevados dos atributos que compõem a
fertilidade do solo e a maior biomassa da parte aérea (133,6t ha-1
). Apesar do ambiente
favorável ao desenvolvimento de raízes, esse tratamento apresentou a menor amplitude
da biomassa radicular (0,846 t ha-1
) entre as épocas de amostragem, sendo 3,260 t ha-1
e
2,414 t ha-1
o maior e o menor valor, respectivamente, de biomassa radicular.
Palavras-chave: calagem, raízes, Saccharum spp., propriedades físicas do solo,
fertilidade do solo
xiii
SUGAR CANE ROOT BIOMASS IN NO TILLAGE AND CONVENCIONAL
TILLAGE SYSTEM WITH TWO LIME RATES ABSTRACT
The no-tillage system is defined as a management practice in which planting is done in
a soil without tillage operations and the weed control depends on herbicides. This
method of conservation tillage protects the soil from erosion and improves its physical,
chemical and biological properties, due to the increase in organic matter and the
maintenance of straw on the soil surface. These factors benefit the root system of
sugarcane, but frequently on no tillage systems the root system is concentrated on top
layers. Calcium content in deep soil layers is important to promote roots to grow on
deeper layers. This study aimed to quantify the biomass of roots and to study the
distribution of the root system of sugarcane grown in an oxisol in conventional and no-
tillage with different rates of lime. For this, it was used a long-term experiment, started
in 1998 in Oxisol in Ribeirão Preto/SP, with a total of 18,200 m2 in which sugarcane is
cultivated in two management systems and two doses of liming. Soil samples were
collected with a probe sampler. A total of 64 samples were collected in 16 plots in 4
different times of the year, according to soil water balance, being 8 plots with no tillage
system and two lime rates (0.0 and 2.0 Mg ha-1
) and 8 with conventional tillage system
and two lime rates (0.0 and 2.0 Mg ha-1
). As a result, in the topsoil (0-20 cm), in no-
tillage system with the use of lime were found higher values of soil fertility the
attributes and greater shoot biomass (133.6 t ha-1
). Despite the favorable environment
for the development of roots, this treatment had the lowest extent of root biomass
amplitude (0.846 t ha-1
) between sampling times, with 3.260 t ha-1
and 2.414 t ha-1
as
the highest and lowest value of root biomass, respectively.
Keywords: lime, roots, Saccharum spp., soil physical properties, soil fertility.
1
1 INTRODUÇÃO
A cana-de-açúcar caracteriza-se atualmente um importante produto no cenário social,
ambiental e econômico nacional. A área cultivada com cana-de-açúcar que foi colhida e
destinada à atividade sucroalcooleira na safra 2012/13 foi de 8.485,00 mil hectares,
distribuídas em todos os estados produtores conforme suas características. A área de cana-de-
açúcar destinada à produção neste ano safra apresentou um crescimento de 2,0% ou 164,44
mil hectares em relação à safra passada (CONAB, 2012). Nas últimas safras, mais de 85% dos
canaviais paulista foram colhidos no sistema cana crua e após 2014, as queimadas serão
proibidas nas áreas com declividade menor que 12%. A grande quantidade de palhiço
remanescente da colheita mecanizada de cana crua, estimada entre 13 e 20 t ha-1
de matéria
seca (OLIVEIRA et al., 1999), proporciona inúmeras vantagens agronômicas (RESENDE et
al., 2006). Resultados comparando cana queimada com cana crua, quanto aos benefícios sobre
a produtividade são relativamente bem conhecidos, alguns que demonstram ganhos
expressivos em produtividades (BALL-COELHO et al., 1993; ALVAREZ et al., 2000) e
outros desfavoráveis à cana crua (WIEDENFELD, 2009). Porém, a presença do palhiço
aumenta os custos com preparo de solo na reforma em torno de 30% (CONDE &
DONZELLI, 1997).
Nestas condições, é desejável a adoção dos princípios da agricultura conservacionista,
que tem como alicerce, o mínimo revolvimento do solo, manutenção de resíduos na superfície
e uso de rotação de culturas (DERPSCH et al., 2011). O sistema plantio direto apresenta estes
princípios e compreende cerca de 25 milhões de hectares com produção de grãos no Brasil,
porém é muito pouco utilizado na cultura da cana-de-açúcar. No início da década de 80, a
cana-de-açúcar foi uma das primeiras culturas a testar o herbicida glifosato, com finalidade de
reduzir operações de preparo do solo, sistema conhecido como cultivo mínimo (MUTTON,
1983; STOLF, 1985; CASAGRANDI, 1988; CONDE & DONZELLI, 1997; TORRES &
VILLEGAS, 1998).
Dentre as dúvidas sobre a viabilidade de adoção do plantio direto para cana-de-açúcar
estão a aplicação de calcário na superfície e o impacto da compactação sobre o
desenvolvimento do sistema radicular. Em termos gerais, o sistema radicular de cana-de-
açúcar pode atingir entre 2 e 6 metros de profundidade, renova-se quase que integralmente
após a colheita e apresenta 63% da biomassa concentrada nos primeiros 30 cm (SMITH et al.,
2005). Para as condições brasileiras, os poucos estudos sobre raízes em cana-de-açúcar foram
realizados em manejo de solo convencional (VASCONCELOS, 2002; FARONI 2004;
2
CINTRA et al. 2006). São escassos resultados que versem sobre a influência do manejo de
solo sobre o crescimento radicular da cana-de-açúcar.
Considerando o exposto, é formulada a seguinte hipótese: que o sistema radicular no
sistema de manejo plantio direto, por causa da maior compactação e da concentração do
calcário em superfície, será reduzido em comparação com o sistema convencional.
Apesar da importância dos benefícios do uso do calcário na prática do plantio direto
para a cana-de-açúcar, não foram encontrados resultados na literatura quanto aos efeitos de
sistemas de manejo e doses de calcário sobre a biomassa de raiz da cana-de-açúcar,
justificando, portanto, a realização do estudo.
Segundo OTTO et al. (2009) estudos relacionados a distribuição de raiz no perfil do
solo podem ser útil por uma série de razões, assim como a recomendação para localização de
fertilizantes para soqueira, controle de pragas que atacam o sistema radicular, regulagem de
trafego de máquinas na operação de colheita, entre outros.
Considerando o exposto, é formulada a seguinte hipótese: o sistema radicular no
sistema de manejo plantio direto, por causa da maior compactação e da concentração do
calcário em superfície, será reduzido em comparação com o sistema convencional.
O objetivo do trabalho foi quantificar a biomassa do sistema radicular da cana-de-
açúcar implantada nos sistemas de manejo convencional e plantio direto com diferentes doses
de calcário, para o melhor entendimento da dinâmica radicular, que está intimamente ligada à
produtividade da parte aérea, que é o interesse econômico da cana-de-açúcar.
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Importância da Agricultura Conservacionista
O plantio direto pode ser definido como um sistema onde a semeadura é realizada em
solo não revolvido, e que depende do controle das plantas daninhas por meio de herbicidas
(GONÇALVES, 2006).
O sistema plantio direto surgiu, primeiramente, como meio de controlar ou reduzir a
erosão do solo. Tem, como premissas básicas, a manutenção dos resíduos (palha) das espécies
antecessoras na superfície do solo e o estabelecimento das culturas mediante mobilização de
solo exclusivamente na linha de semeadura.
Com o surgimento de informações técnicas geradas pela pesquisa e o entendimento
dos princípios científicos envolvidos, o plantio direto passou a ser tratado como um sistema
3
de exploração agropecuária, composto por um complexo ordenado de práticas agrícolas, inter-
relacionadas e interdependentes (KOCHHANN & DENARDIN, 2000). Desta forma, o
conceito inicial de plantio direto foi ampliado e passou a envolver também a diversificação de
espécies cultivadas, via rotação de culturas (KOCHHANN & DENARDIN, 2000), como
forma de melhorar o aproveitamento dos nutrientes, as características físicas do solo e
diversificar a matéria orgânica adicionada ao sistema, além do controle da erosão.
Atualmente, o conceito de plantio direto deve incluir resultados de outras áreas de
conhecimento, como manejo das culturas, controles fitossanitários e variáveis
agrometeorológicas, numa visão de monitoramento da dinâmica associada a esse sistema de
manejo do solo (DALMAGO, 2004).
A adoção do sistema plantio direto, na essência, significa substituir processos
mecânicos adotados em plantio convencional do solo por processos biológicos, como forma
de proporcionar condições adequadas para o estabelecimento, crescimento e produção das
plantas. A matéria orgânica, adicionada à superfície e o não revolvimento do solo criam
condições para o surgimento e atuação da fauna do solo, produzindo um meio estruturado e
pronto para receber sementes (LAL, 1991; MIELNICZUK, 1997), o que terá reflexos na
dinâmica dos fluxos associados ao mesmo.
A mudança de atitude começa por considerar o solo como um sistema complexo,
trocando, permanentemente, matéria e energia com o meio na forma de um sistema aberto
(ADDISCOT, 1995). Assim, o plantio direto se aproxima de um conceito de desenvolvimento
sustentável com redução de risco para a produção agrícola e melhoria das condições de vida
da população ligada à agricultura e à população urbana (DALMAGO, 2004).
Qualquer forma de cultivo do solo altera suas propriedades físicas em relação àquelas
em ambiente nativo (solo virgem) (CARPENEDO & MIELNICZUK, 1990; ANJOS et al.,
1994; Da ROS et al., 1997; KLEIN & LIBARDI, 2002; COSTA et al., 2003). Após a
interferência humana é, praticamente, impossível devolver-lhe as mesmas condições físicas
que se encontram em ambiente natural. Entretanto, a forte degradação das mesmas pode ser
evitada ou recuperada em diferentes graus, por meio de práticas de manejo adequadas, à
medida que se conhece suas interelações com o meio, especialmente, a dinâmica dos fluxos
no sistema solo-planta-atmosfera (DALMAGO, 2004)
Os resultados de pesquisas sobre plantio direto em reforma de cana crua, estão mais
concentrados nas culturas de sucessão/rotação, principalmente com soja (BOLONHEZI et al.,
2000; BOLONHEZI & TANIMOTO, 2001), amendoim (BOLONHEZI et al., 2007) e adubos
4
verdes (BOLONHEZI, 2007). Os poucos resultados de pesquisa sobre plantio direto de cana-
de-açúcar foram realizados sem uso de culturas de sucessão ou somente com adubos verdes.
De acordo com DIAS (2001), que avaliou em dois tipos de solos com palhiço na
superfície, o efeito de quatro preparos (aração com aiveca, grade aradora, dessecação +
subsolagem e somente dessecação) sobre as características agronômicas e tecnológicas de três
variedades de cana-de-açúcar (RB 85-5257, RB 85-5536, RB 85-5113). Concluiu que para
cana planta e primeira soca, não houve diferença significativa entre produtividade, todavia em
relação ao sistema convencional, o plantio direto apresentou menor margem de contribuição.
Uma pesquisa de longa duração, envolvendo doses de calcário e renovação de canavial
no sistema convencional e plantio direto, após cultivo de soja, vem sendo conduzida em
Ribeirão Preto desde 1998. Resultados preliminares demonstram não haver diferença
significativa em produtividade de colmos, para o clone IAC 2218, entre os dois sistemas
(BOLONHEZI et al., 2006; BOLONHEZI, 2008).
Apesar de pouco difundidos no âmbito do setor canavieiro nacional, os sistemas de
produção que priorizam a manutenção da estabilidade do solo, como o plantio direto, o
cultivo mínimo, o preparo reduzido e outras modalidades não convencionais, são utilizados há
mais de vinte anos pelos produtores de cereais das regiões sul e centro-oeste do Brasil
(CONDE et al., 1997).
Por outro lado, ocorrem no sistema de semeio direto sobre a palhada, algumas
desvantagens. Entre as principais cita-se o alto custo dos herbicidas, que tem sido o grande
obstáculo para a adoção do sistema pelo agricultor (custo total de produção tem sido maior
que nos outros sistemas), exigência de maior nível tecnológico para controle de algumas
pragas subterrâneas como cupins, migdolus e percevejo-castanho e uma aparência ruim da
lavoura em estágio inicial devido aos restos de culturas e plantas daninhas causando um
impacto visual negativo (GONÇALVES, 2006).
Além disso, existem dúvidas sobre os impactos da mecanização intensiva sobre as
propriedades físicas do solo, principalmente quando a colheita ocorre em condições de solo
úmido, nas quais a compactação é pronunciada. Vale considerar que o sistema radicular da
cana-de-açúcar é muito dependente das condições físicas do solo, por conseguinte é
importante identificar o efeito do manejo de solo sobre seu crescimento e desenvolvimento.
A cultura da cana-de-açúcar, sob condições adequadas de suprimento de água, possui
elevada capacidade de conversão de energia luminosa em energia química (CÂMARA, 1993).
No entanto, essa eficiência pode variar em função das condições edafotoclimáticas e do
estado nutricional da cultura. Um dos fatores de maior importância na relação planta-água-
5
solo é a arquitetura e distribuição do sistema radicular, bem como sua dinâmica de
crescimento (VASCONCELOS, 2002). Dessa forma, observa-se que compreender sobre a
dinâmica do sistema radicular da cana-de-açúcar é de suma importância para o entendimento
de sua parte aérea, que acaba sendo mais facilmente analisada pelo fato de estar acima do
perfil do solo (VASCONCELOS, et al., 2010).
BOLONHEZI et al. (2007), verificaram em média 12% a mais de umidade no solo
na camada de 0-20 cm, no sistema plantio direto de amendoim sobre cana crua, diferenças que
podem chegar a 25% em Latossolo vermelho, em períodos de veranicos (LA SCALA et al.,
2006).
2.1.1 Erosão
A erosão é um fenômeno geológico que ocorre, muitas vezes, independente da ação
humana. Este fenômeno natural que remonta às primitivas eras da existência da Terra tem o
equilíbrio dinâmico rompido a partir das intervenções antrópicas. O impacto das gotas de
chuva em um terreno descoberto e o resultante desprendimento das partículas do solo são as
principais causas da erosão hídrica. Portanto, erosão é o processo de desprendimento, arraste e
deposição das partículas do solo causado pela água e pelo vento (BERTONI & LOMBARDI
NETO, 1990).
De acordo com NUNES et al. (2006) o problema da erosão deve-se ao fato de que a
mesma ocorre de forma seletiva; num primeiro momento são carregadas as partículas mais
finas, argila e matéria orgânica, sendo essas as partículas ativas do solo, responsáveis pelo
transporte dos nutrientes, água e sais minerais às plantas, uma vez que se estabeleça uma
situação de perda dessas partículas, ocorrerá redução da fertilidade do solo, diminuição da
capacidade produtiva e consequente comprometimento econômico e social.
As partículas de menor tamanho e de baixa densidade, como a argila e a matéria
orgânica, apresentam movimento errático quando em suspensão em água, o que dificulta sua
decantação. Assim, esses sedimentos permanecem suspensos na enxurrada por maior período
de tempo, sendo mais expostos às reações de sorção/dessorção na massa de água do que os
sedimentos de maior tamanho, os quais decantam mais rapidamente. Dessa forma, grandes
quantidades de sedimentos em suspensão, especialmente os coloidais, favorecem o transporte
de nutrientes por erosão hídrica (KOSKI-VAHALA & HARTIKAINEN, 2001). Com isso, os
ambientes situados fora da área de origem da erosão são degradados pelo aumento da turbidez
6
e da eutrofização das águas. Isso acontece porque os sedimentos finos apresentam alta
atividade química e, em geral, são altamente enriquecidos de nutrientes (BERTOL et al.,
2007).
A erosão do solo causada pela água, a denominada erosão hídrica, é considerada, por
CHMELOVÁ & SARAPATKA (2002), um problema socioeconômico importante e fator
essencial na avaliação de ecossistemas saudáveis e funcionais.
O solo é um dos recursos naturais mais intensamente utilizados na produção de
alimentos e, por isso, pode ter sua capacidade produtiva comprometida pela erosão, pelo uso e
manejo inadequados. Desse modo, o conhecimento das relações entre os fatores que causam
as perdas de solo e os que permitem diminui-las é de fundamental importância para o
planejamento conservacionista (ROQUE et al., 2001).
Independentemente do tipo de erosão, ela é um dos principais responsáveis pelo
decréscimo da produtividade agrícola, provocando perdas de solo, água e nutrientes
SCHAEFER et al. (2002).
Segundo NOWAK et al. (1985), a redução da produtividade pela erosão do solo ocorre
devido a: 1) perdas de nutrientes de plantas, por meio de íons em solução ou adsorvidos às
partículas de solo; 2) perdas de matéria orgânica pela quebra da estabilidade estrutural e, 3)
degradação da estrutura superficial do solo inibindo a emergência de plantas e a penetração de
raízes e, ainda, diminuindo a disponibilidade de água, por causa da menor capacidade de
infiltração e retenção de água no solo.
A importância da cobertura no solo foi demonstrado por BERTONI et al. (1986), que
observaram que em declividades de 8,5% e 12%, com chuva de 1300 mm, na condição de
cana queimada foram perdidos 20,2 t ha-1
de solo e 8% da água da chuva, enquanto que em
cana crua as perdas foram de 6,5 t ha-1
e 2,5 % da água. PROVE et al. (1995), compararam
para as condições australianas, as perdas de solo nos sistema convencional e plantio direto de
cana-de-açúcar, combinados com e sem manutenção dos resíduos na superfície. Concluíram
que as perdas de solo no convencional ficaram entre 47 e 505 t ha-1
ano-1
, com média de 148 t
ha-1
ano-1
, enquanto no sistema plantio direto foram menores que 15 t.ha-1
.ano-1
, não havendo
diferença entre a os níveis de cobertura do solo (0, 60 e 100% de cobertura).
As técnicas para conservação dos solos podem ser agrupadas em vegetativas, edáficas
e mecânicas. As técnicas de caráter vegetativas e edáficas são de mais fácil aplicação e menos
onerosa. Essas práticas mantêm os terrenos cultivados em condições próximas ao seu estado
natural, devendo, portanto ser privilegiadas (GUERRA, 2010).
7
As práticas de caráter vegetativo utiliza-se a cobertura vegetal como critério básico de
prevenção a erosão e as práticas de caráter edáfico referem-se ao manejo conservacionista que
mantém ou melhoram as condições de fertilidade do solo e, indiretamente, controlam e
previnem a erosão. O sistema de manejo conservacionista Plantio Direto (PD) é considerado
uma prática edáfica (GUERRA, 2010).
2.1.2 Água
A água, componente integrado ao sistema global, vem sendo fortemente alterada com
as mudanças demográficas, a velocidade e a extensão da globalização e com o
desenvolvimento sócio-econômico impulsionado pelo avanço tecnológico. Esses fatores têm
sido observados pelos autores BISWAS (1999), YOFFE et al. (1999) e TAVARES et al.
(1999) como preponderantes para o aumento da demanda sobre os recursos hídricos,
refletindo na sua escassez e deterioração dos mananciais. Dessa forma, a água passou a ser
uma preocupação crescente não apenas no que se refere à quantidade disponível, mas,
principalmente, em relação à sua qualidade, acarretando prejuízos e restrições nos seus usos
múltiplos.
Os sistemas de manejo do solo afetam diferentemente a sua densidade e porosidade e o
armazenamento de água ao longo do perfil, interferindo diretamente no desenvolvimento e na
produtividade das culturas. O plantio direto tem-se caracterizado por apresentar, na camada de
0 a 20 cm de profundidade, maior estabilidade estrutural, maior densidade do solo, menores
porosidade total e macroporosidade, em comparação com outros sistemas de preparo do solo
(VIEIRA, 1981; VIEIRA & MUZILLI, 1984; CORRÊA, 1985). À primeira vista, este
comportamento não é favorável para permitir altos índices de infiltração. Porém, em plantio
direto o solo encontra-se protegido pela cobertura morta. Assim, aliando-se o efeito desta
cobertura ao da maior estabilidade estrutural, a infiltração e água no solo sob plantio direto
tem sido mais elevada que em outros sistemas de preparo, ocasionando menor perda de água
por escoamento superficial (ROTH & VIEIRA, 1983).
Segundo STONE & MOREIRA (2000) nas tensões matriciais mais baixas, a
distribuição do tamanho dos poros é altamente correlacionada com o armazenamento de água
no solo. Desta maneira, aqueles sistemas de preparo que provocam maior revolvimento do
solo e, portanto, aumentam o seu volume, armazenam menos água na camada revolvida em
relação à outra camada idêntica sem revolvimento. Aliados ao aspecto do armazenamento,
8
fatores como temperatura e cobertura superficial têm garantido ao perfil do solo com menor
revolvimento, em muitas situações, maiores conteúdos de água disponível para as plantas
(VIEIRA, 1984). Muitos trabalhos têm evidenciado que em plantio direto o conteúdo de água
do solo é maior que em áreas cultivadas com preparo convencional (LAL, 1974; VIEIRA,
1981; SIDIRAS et al., 1983; SALTON & MIELNIEZUK, 1995). SIDIRAS et al. (1983)
verificaram que em plantio direto o solo reteve de 36% a 45% mais água disponível para as
culturas, reduzindo as perdas de água por evapotranspiração e aumentando o armazenamento
de água no solo. SIDIRAS et al. (1984) observaram que o efeito da cobertura do solo com
resíduos vegetais na redução das perdas de água por evaporação foi mais pronunciado na
profundidade de 0-10 cm. STONE & MOREIRA (2000) observaram que a economia de água
observada no plantio direto está relacionada com a quantidade de palhada que permanece
sobre a superfície. Esta economia deve ser maior em culturas cujas plantas cobrem menos o
solo.
A poluição da água está aumentando, em parte pela erosão levando substâncias
químicas dos campos para os rios, em parte pela evaporação de defensivos durante sua
aplicação, que pode ascender até 60 % do total (OMETTO, 1981) e que chegam através das
chuvas até os oceanos, polos e matas virgem.
2.1.3 Sócio econômico
Inicialmente utilizada quase que exclusivamente para a produção de açúcar, nas
últimas três décadas a cana se tornou um novo paradigma de energia limpa e renovável. Ela
contribui decisivamente para a sustentabilidade do planeta e para a luta contra o aquecimento
global, já que hoje é a matéria-prima mais eficiente para a produção de etanol, obtido do caldo
da cana, e bioeletricidade, obtida da biomassa formada pelo bagaço (resíduo fibroso gerado
após a extração do caldo) e a palha (pontas e folhas) da cana (UNICA, 2011).
Na região Centro-Sul do Brasil estimam-se cerca de 8,7 milhões de hectares (ha)
cultivados com cana-de-açúcar, dos quais 5,4 milhões estão presentes no estado de São Paulo,
onde a área aumentou 54,6 % nos últimos quatro anos (RUDORFF et al., 2010; CANASAT,
2012). Embora expressiva, esta área não tem sido suficiente para suprir o crescente mercado
de etanol, aquecido pelo acréscimo anual de 2,5 milhões de novos veículos flexfuel. Para
suprir a demanda interna de 56 bilhões de litros de etanol até 2015, serão necessárias mais 113
usinas e investimento ao redor de R$ 27 bilhões (TORQUATO & RAMOS, 2011). Aliado a
9
isto, o setor sucroenergético passa por alterações drásticas no sistema de produção, em virtude
da proibição do fogo previamente à colheita (sistema cana crua) e aumento da adoção do
plantio mecanizado. Nas últimas safras, mais de 50% dos canaviais paulista já foram colhidos
no sistema cana crua e após 2014, queimadas serão proibidas nas áreas com declividade
menor que 12%. Neste sistema de colheita, são depositadas em média 15 t ha-1
de palhiço na
superfície do solo, resíduo de alta relação C/N e que aumenta em cerca de 30% os custos com
preparo do solo (CONDE et al., 1997). Além disso, existe estímulo governamental para
retirada do palhiço do campo com finalidade de aumentar a oferta de matéria-prima para
cogeração de energia, a despeito das vantagens agronômicas já conhecidas (BALL-COELHO
et al., 1993; ALVAREZ et al., 2000)
Nestas condições, é desejável a adoção dos princípios da agricultura conservacionista,
que tem como alicerce, o mínimo revolvimento do solo, manutenção de resíduos na superfície
e uso de rotação de culturas (DERPSCH et al., 2011). O sistema plantio direto apresenta estes
princípios e compreende cerca de 25 milhões de hectares com produção de grãos no Brasil,
porém é muito pouco utilizado na cultura da cana-de-açúcar. No início da década de 80, a
cana-de-açúcar foi uma das primeiras culturas a testar o herbicida glifosato, com finalidade de
reduzir operações de preparo do solo, sistema conhecido como cultivo mínimo (MUTTON,
1983; STOLF, 1985; CASAGRANDE, 1988; CONDE & DONZELLI, 1997; TORRES &
VILLEGAS, 1998). A associação da colheita mecanizada sem queima com o plantio direto,
contribui para aumentar o controle da erosão (PROVE et al., 1995), reduzir emissões de CO2
do solo (BOLONHEZI et al., 2004) e diminuir o custo de implantação do canavial em até
40% (BOLONHEZI, 2007).
No contexto da cana crua, existem poucos resultados de pesquisa sobre adoção do
plantio direto e estão concentrados em aspectos de produtividade de colmos. DIAS (2001),
avaliou em dois tipos de solos em monocultivo e colheita mecanizada crua, o efeito de quatro
preparos (aração com aiveca; grade aradora; dessecação +subsolagem e somente dessecação)
sobre as características agronômicas de três variedades de cana-de-açúcar (RB 85-5257, RB
85-5536, RB 85-5113) e concluiu que não houve diferença significativa para produtividade,
todavia em relação ao sistema convencional, o plantio direto apresentou menor margem de
contribuição. Para as condições da região canavieira Norte Fluminense, DUARTE JR. &
COELHO (2008), compararam o sistema plantio direto de cana-de-açúcar em sucessão com
três adubos verdes (mucuna-preta, Crotalaria juncea e feijão-de-porco), em relação ao
convencional com pousio e concluíram que a produtividade de cana no plantio direto sobre
resíduos de adubos verdes foi em média 36,9 t ha-1
maior. Resultados envolvendo combinação
10
e diferentes rotações de culturas no plantio direto (BOLONHEZI et al., 2010) e doses de
calcário em manejo conservacionista (BOLONHEZI et al., 2011) verificaram ganhos
significativos em termos de produtividade de colmos.
A implantação do plantio direto em áreas de cana crua ainda é pouco utilizada, devido
às dúvidas sobre o efeito da intensa mecanização sobre o desenvolvimento do sistema
radicular e rebrota da soqueira, bem como quanto ao efeito de corretivos e fertilizantes
aplicados em superfície. Quanto à necessidade de incorporação do calcário, vale dizer que
maioria das pesquisas existentes sobre este tema foram realizadas na região sul do país
(OLIVEIRA & PAVAN, 1996; PÖTTKER & BEN, 1998; CAIRES et al., 2000; CAIRES et
al., 2008), na qual a pluviosidade é melhor distribuída, permitindo a produção de palha no
outono/inverno. De maneira geral, a ação do calcário na neutralização da acidez do subsolo é
dificultada pelo aumento da retenção de cátions que ocorre em função da geração de cargas
elétricas variáveis negativas com a elevação do pH do solo. Os estudos que demonstraram
correção do pH em sub-superfície se alicerçam em algumas hipóteses para explicar os
resultados. No plantio direto ocorrem melhorias no estado de agregação do solo, devido um
incremento no teor de carbono orgânico, dessa forma as partículas mais finas do calcário
acompanham o movimento descendente da água (Amaral et al., 2004). Outra explicação é a
formação de complexos organo-metálicos hidrossolúveis, liberados pelos resíduos vegetais na
superfície do solo, e que lixiviam Ca2+
e Mg2+
(MIYAZAWA et al., 2002). De qualquer
forma, em sistema plantio direto, mesmo em condição de alta acidez, a produtividade das
culturas tem sido altas, nos experimentos envolvendo produção de grãos. Segundo CAIRES
(2008), este desempenho pode ser explicado pelos seguintes fatores; menor toxicidade do
alumínio para as plantas, concentrações suficientes de cátions trocáveis e maior umidade
disponível no solo.
Os benefícios da cana crua em comparação à queimada são relativamente bem
conhecidos, com resultados demonstrando benefícios (RESENDE et al., 2006) e às vezes
prejuízos (WIEDENFELD, 2009), dependendo das características de adaptação da variedade
ao sistema e da condição de umidade na colheita (BRAUNACK et al., 2006). Todavia,
existem dúvidas sobre o impacto da retirada do palhiço de cana, principalmente sobre as
características físicas do solo e suas consequências para o crescimento e desenvolvimento
vegetativo e sistema radicular da cana-de-açúcar. A possibilidade de gerar informações
inéditas sobre crescimento do sistema radicular da cana-de-açúcar em plantio direto e validar
o uso de novos métodos de avaliação de raízes (imagens de mini-rizhotrons) são desafios
tecnológicos importantes e atuais.
11
2.2 Aplicação da Agricultura Conservacionista Para o Sistema de Produção Canavieira
2.2.1 Desde cana queimada até cana crua
O tipo de colheita da cana-de-açúcar pode influenciar a produção e longevidade da
cultura, os atributos físicos, químicos e biológicos do solo, o meio ambiente e a saúde pública.
O sistema de colheita por cana queimada elimina a matéria seca e aumenta a concentração de
gás carbônico na atmosfera, contribuindo com o efeito estufa e diminuindo o teor de matéria
orgânica no solo. O decreto de Lei Estadual 47.700, de 11 de março de 2003, regulamenta a
Lei Estadual 11.241, de 19 de setembro de 2002, que determinou prazos para a eliminação
gradativa do emprego do fogo para despalha da cana-de-açúcar nos canaviais paulistas, sendo
de grande interesse agrícola e ecológico, estabelecendo prazos, procedimentos, regras e
proibições que visam a regulamentar as queimas em práticas agrícolas (SOUZA et al., 2005).
Em razão de fatores socioeconômicos, técnicos e ambientais, a colheita manual da
cana-de-açúcar no Brasil vem sendo substituída pelo processo mecanizado, que pode ser
realizado utilizando-se ou não a prática da queima do canavial. Com a implantação da
legislação que rege as queimadas dos canaviais, em alguns anos o processo de colheita de
cana deverá ser totalmente realizado sem a despalha a fogo. Esta mudança resultará
diretamente em alteração da dinâmica dos processos físicos, químicos e biológicos do solo,
repercutindo no desenvolvimento da cana-de-açúcar, e também de outras culturas que venham
a ser cultivadas em áreas de renovação de canaviais (VASCONCELOS, 2002).
A colheita mecanizada da cana-de-açúcar está cada vez mais presente nos sistemas de
produção no Brasil. No sistema de colheita mecanizada sem queima, as folhas, bainhas,
ponteiro, além de quantidade variável de pedaços de colmo são cortados, triturados e lançados
sobre a superfície do solo, formando uma cobertura de resíduo vegetal (mulch) denominada
palha ou palhada. A quantidade de palhada de canaviais colhidos sem queima varia de 10 a 30
mg ha-1
(TRIVELIN et al., 1996).
O sistema de cultivo de cana crua foi desenvolvido com a finalidade de, além de
mecanizar a colheita pelo alto custo da mão de obra, eliminar a queima da cultura, a
mobilização superficial dos solos e mantê-los cobertos com restos culturais. Nesse sistema,
busca-se a redução da erosão e o aumento do teor de matéria orgânica, que provocam a
compactação superficial do solo pelo aumento do tráfego de máquinas, ou seja, aumento da
densidade do solo e redução de sua porosidade total, a qual poderá restringir o
12
desenvolvimento radicular das culturas (BLAIR et al., 1998; BLAIR, 2000;
VASCONCELOS, 2002).
Os solos cultivados no sistema plantio direto, em geral, sofrem compactação na
superfície, devido ao tráfego de máquinas e implementos agrícolas e uma consolidação
natural pelo não revolvimento (ELTZ et al., 1989). Estas condições aumentam a densidade e
reduzem a porosidade total na camada superficial, comparada àquela do solo em plantio
convencional que, tradicionalmente, é revolvida pelas operações de preparo (DERPSH et al.,
1986; TORMENA et al., 1998a; GHUMAN & SUR, 2001).
A densidade do solo, normalmente é mais elevada em plantio direto do que em plantio
convencional, sendo esse aumento mais significativo até, aproximadamente, 0,20 m de
profundidade (Da ROS et al., 1997; SECCO et al., 1997; ROJAS & VAN LIER, 1999;
STONE & SILVEIRA, 2001). No entanto, diferenças significativas na densidade e na
porosidade do solo podem ocorrer até 0,30 ou 0,40 m de profundidade, dependendo de como
são manejados os sistemas de plantio direto e plantio convencional, do tipo de solo, do
histórico da área e como o plantio direto foi iniciado (Da ROS et al., 1997; BALL-COELHO
et al., 1998; STONE & SILVEIRA, 2001).
Segundo DALMAGO (2004) a redução da porosidade total do solo em plantio direto
se dá, principalmente, pela diminuição da macroporosidade. Isto ocorre porque os poros de
maior diâmetro são mais sensíveis ao processo de compactação, à medida que são submetidos
à compressão, colapsando mais facilmente do que aqueles de pequeno diâmetro. A
compressão e o adensamento dos poros maiores promove o aumento da microporosidade, o
que explica porque o solo em plantio direto apresenta maior microporosidade do que em
plantio convencional (HILL, 1990; Da ROS et al., 1997; CORSINI & FERRAUDO, 1999;
SCHJONNING & RASMUSSEN, 2000; STONE & SILVEIRA, 2001). Por outro lado, em
plantio convencional a porosidade total é mais elevada, também, devido ao revolvimento
constante do solo no momento do preparo para a semeadura, o que eleva, principalmente, a
macroporosidade. Isso mostra que, não necessariamente, ocorre redução da porosidade total
em plantio direto e, sim, que as diferenças ocorrem pelo aumento da mesma em plantio
convencional (Da ROS et al., 1997; STONE & SILVEIRA, 2001). O reflexo direto na
alteração da relação entre macro e microporosidade é o aumento da capacidade de retenção de
umidade pelo solo em plantio direto (DALMAGO, 2004).
Embora as tendências relatadas acima sejam amplamente aceitas (LIMA & LIMA,
1995a), existem resultados que não correspondem às mesmas. Vários autores não encontram
diferenças na densidade, porosidade total, macro e microporosidade entre o solo em plantio
13
direto e plantio convencional, após vários anos de cultivo nestes sistemas de manejo
(ALBULQUERQUE et al., 1995; Da ROS et al., 1996; COSTA et al., 2003). Estas
propriedades podem, inclusive, apresentar tendência contrária, ou seja, a densidade pode ser
menor e a porosidade total maior em plantio direto do que em plantio convencional, em
alguns tipos de solo (ANJOS et al., 1994), principalmente, em experimentos com longa
duração (ISMAIL et al., 1994).
Os resultados contraditórios, encontrados na literatura, podem ser atribuídos a várias
causas, como às práticas de manejo adotadas (HILL, 1990), especialmente, a sequencia de
cultivos empregados (ALBULQUERQUE et al., 1995). Entretanto, quase todos os trabalhos
que tratam do assunto parecem unânimes em evidenciar que as alterações nas propriedades
físicas estão muito mais associadas aos aspectos de evolução no solo de cada sistema de
plantio direto, em relação ao seu tempo anterior (DALMAGO, 204). DALMAGO (2004)
ainda afirma que isto significa que a variabilidade entre plantio direto e plantio convencional
ocorre pelas diferenças no modo de implantação dos sistemas de manejo e como o processo
de evolução é alimentado.
Tal afirmação é suportada pelo fato de que o aumento da densidade e a redução da
porosidade total do solo em plantio direto aparecem, com maior frequência, nos primeiros
anos de implantação do sistema, sendo que depois as mesmas tendem a fazer o caminho
inverso (DOUGLAS et al., 1980; ALBULQUERQUE et al., 1995). Isto ocorre porque a
adição de matéria orgânica na superfície, com o tempo de utilização do plantio direto,
favorece o desenvolvimento de uma estrutura do solo mais resistente à compactação e
adensamento (FERNANDES et al., 1983), ajudando a suportar fatores de estresse que são,
periodicamente, aplicados sobre o mesmo. Além disso, os resíduos vegetais ativam a fauna do
solo que, juntamente com a deposição de raízes, formam bioporos, contribuindo para elevar a
porosidade total e diminuir a densidade do solo em plantio direto (KAV &
VANDENBYGAART, 2002). Os bioporos, pela maneira como são formado e pelas
características que apresentam, principalmente, deposição da matéria orgânica, são vias
preferenciais para o crescimento radicular e alojamento da fauna do solo. Isso confere maior
resistência ao colapso natural (DALMAGO, 2004).
Vários trabalhos mostraram que a contribuição do plantio direto na melhoria das
condições físicas é evidente, de forma mais pronunciada, naqueles solos com mais tempo de
cultivo neste sistema de manejo (VOORHEES & LINDSTRON, 1984; Da ROS et al., 1996;
KAY & VANDENBYGAART, 2002; COSTA et al., 2003). Isto é ocasionado,
principalmente, pela maior bioporosidade que os mesmos apresentam, a qual interliga o
14
interior do solo com a superfície, permitindo trocas mais rápidas de energia e matéria com o
meio (GRIFFITH et al., 1992). Os benefícios do plantio direto sobre a porosidade, segundo
VOORHEES & LINDSTROM (1984), começam a aparecer a partir do quarto ano de
implantação do sistema, e atinge o equilíbrio após o sétimo ano, com cerca de 4 a 5% mais
porosos em relação ao sistema de plantio convencional (CORSINI & FERRAUDO, 1999). De
acordo com KAY & VANDENBYGAART (2002), a diferença na porosidade total entre o
solo em plantio direto e aquele em plantio convencional podem ser ampliadas, sendo bem
mais consistente para períodos maiores do que 15 anos de utilização do sistema plantio direto.
DALMAGO (2004) afirma que isso evidencia a forte dependência do fator tempo a ser
considerado na análise das variações nas propriedades físicas do solo em plantio direto, ao
contrário do que é verificado em plantio convencional, cujo tempo de evolução é limitado
entre uma e outra operação de preparo.
A intensidade com que ocorrem as diferenças na densidade e na porosidade do solo em
plantio direto e plantio convencional depende de outros fatores, além do tempo de
implantação dos sistemas (SUWARDJI & EBERBACH, 1998). São citados, por exemplo,
que as práticas de manejo adotadas, como a rotação de culturas (HILL, 1990;
ALBULQUERQUE et al., 1995; TORMENA et al., 1998a), fatores químicos do solo, como
adições elevadas de nutrientes, especialmente, o fósforo (CARVALHO JUNIOR et al., 1998;
SILVA et al., 2001a) condições climáticas, como a variabilidade das precipitações (STONE &
SILVEIRA, 2001), entre outros, afetam a densidade e a porosidade em distintos graus,
determinando que ora sejam mais elevadas em plantio direto, ora em plantio convencional.
Em consequência disso, as variações nas propriedades físicas, ao longo do perfil do solo em
plantio direto ocorrem de forma distinta e com maior variabilidade em relação ao plantio
convencional, principalmente, nas camadas superficiais (SOUZA, 1992). Segundo DIIWU et
al. (1998), isso ajuda a explicar a grande diversidade de resultados encontrados na literatura,
referente à variação das propriedade físicas do solo em plantio direto.
As alterações na densidade e porosidade do solo em plantio direto, em relação àquele
em plantio convencional, influenciam diretamente a infiltração da água e a condutividade
hidráulica neste sistema de manejo (FRANZLUEBBERS, 2002).
Analisando o efeito dos sistemas de manejo sobre a infiltração de água, observa-se
que, geralmente, ela é maior em plantio direto do que em plantio convencional (CENTURION
& DEMATTÊ, 1985; ELTZ et al., 1989; BARCELOS et al., 1999; GHUMAN & SUR, 2001;
FRANZLUEBBERS, 2002; ALVES SOBRINHO et al., 2003). Isto é verificado apesar do
plantio direto apresentar, geralmente, menor macroporosidade e maior umidade no solo, as
15
quais tenderiam a contribuir para menor infiltração, quando comparado com plantio
convencional, em que a umidade é menor e a macroporosidade é mais elevada. Entretanto, no
caso do plantio direto a infiltração de água depende, também, de outros fatores, que são
determinantes da dinâmica deste processo, como o não revolvimento do solo e a presença de
resíduos na superfície (DALMAGO, 2004).
A manutenção dos resíduos na superfície do solo é uma das principais causas do
aumento da infiltração de água em plantio direto, pois absorve o impacto da gota de chuva e
reduz o selamento superficial (BAUMHARDT et al., 1993; BARCELOS et al., 1999). O
selamento é um fator de alta restrição a entrada de água no solo, por obstruir poros
importantes ao fluxo, principalmente macroporos, oriundos do rearranjo natural do mesmo.
Por isso, esse fator é altamente restritivo à entrada de água no solo em plantio convencional,
sendo, na maioria das vezes, o responsável pela menor infiltração neste sistema de manejo
(DALMAGO, 2004).
Segundo DALMAGO (2004) infiltração também é influenciada em plantio direto pela
presença dos canais formados pela fauna e pelo apodrecimento das raízes, que não são
destruídos, ou pela continuidade que não é interrompida pelo preparo do solo. Estes bioporos
proporcionam uma taxa de infiltração e um volume final de água infiltrado maior em plantio
direto do que em plantio convencional (ELTZ et al., 1989; AZOOZ & ARSHAD, 1996),
devido à manutenção da continuidade dos poros, a qual é quebrada pelas operações de preparo
em plantio convencional (MAULÉ & REED, 1993; BARCELOS et al., 1999).
ROTH et al. (1998) observaram que uma precipitação de 60 mm infiltrou
completamente no solo em plantio direto, enquanto que, em plantio convencional, ela foi de
apenas 20%, mesmo apresentando maior porosidade do que plantio direto. Segundo
DALMAGO (2004) isto mostra que a atividade radicular e da fauna são parte integrante do
sistema plantio direto, contribuindo na alteração e/ou na manutenção da dinâmica dos fluxos
neste sistema de manejo.
A infiltração de água no solo em plantio direto pode ser até duas a três vezes mais
elevada do que em plantio convencional (DAO, 1993; FRANZLUEBBERS, 2002).
Entretanto, isso nem sempre ocorre, pois muitos trabalhos mostram não haver diferenças na
taxa de infiltração entre o solo em plantio direto e aquele em plantio convencional (MAULÉ
& REED, 1993; SOUZA & ALVES, 2003). Além disso, a infiltração pode ser mais elevada
em plantio convencional do que em plantio direto (STEICHEN, 1984; PELEGRIN et al.,
1990; ANJOS et al., 1994; JONES et al., 1994), dependendo das características dos
respectivos sistemas de manejo e de fatores associados às formas de avaliação, entre outros.
16
VASCONCELOS (2002), estudando o desenvolvimento do sistema radicular e da parte aérea
de socas de cana-de-açúcar sob dois sistemas de colheita, crua mecanizada e queimada
manual, verificou que a alteração do sistema de colheita da cana queimada manual para cana
crua mecanizada reduz a amplitude térmica do solo, aumenta o teor de água e de matéria
orgânica no solo. O elevado tráfego de máquinas e veículos de transbordo causou aumento da
densidade do solo até a profundidade de 0,40 m.
Segundo SOUZA et al. (2005) o efeito de sistemas de colheita de cana-de-açúcar,
especialmente utilizando uma forma intermediária de manejo da cana crua mediante o uso de
escarificadores na incorporarão parcial da palhada, e a consequente repercussão positiva nos
atributos físicos do solo, são pouco conhecidos.
CANELLAS et al. (2003) verificaram, na camada superficial do solo (0-20 cm) que o
teor de carbono variou de 13,13 g kg-1
, na cana queimada a 22,34 g kg-1
, na cana crua,
indicando a melhoria nos atributos químicos do solo com a colheita da cana crua, o que foi
indicado também por MENDONZA et al. (2000). A colheita da cana queimada promove,
ainda, a degradação de outras propriedades do solo, evidenciada pela redução do diâmetro
médio ponderado dos agregados estáveis e pelo aumento da densidade do solo na
profundidade de zero a cinco centímetros, com consequente diminuição da velocidade de
infiltração instantânea da água no solo (CEDDIA et al., 1999).
Os atributos químicos e físicos do solo podem ser melhorados por meio do manejo
adequado do solo e da cultura da cana-de-açúcar envolvendo a utilização de sistemas
conservacionistas (ANDRIOLI et al., 1997; BIANCHINI et al., 2001). O plantio direto, que
proporciona comprovadas melhorias nas condições de fertilidade do solo (SANTOS et al.,
1995; FRANCHINI et al., 2000), é eficiente alternativa em acumular matéria orgânica no solo
e contribuir para o sequestro do CO2 atmosférico em solos agrícolas e, portanto, para a
melhoria da qualidade ambiental (AMADO et al., 2001). De médio a longo prazo, o sistema
de plantio direto favorece o maior acúmulo de palha na superfície do solo (BARCELOS et al.,
1999), maior percentagem de agregados nas classes de maior diâmetro (Da ROS et al., 1996;
CARVALHO et al., 1999), menor desagregação do solo, maior retenção de água
(CARVALHO et al., 1999), maiores taxas de infiltração de água no solo (BARCELOS et al.,
1999), redução superior a 99% nas perdas de solo e 94% nas perdas de água (SEGANFREDO
et al., 1997), menores temperaturas máximas e flutuação térmica do solo (AMADO et al.,
1990), menor evaporação da água do solo (FREITAS et al., 2004), maior economia de água
de irrigação em torno de 14% (ANDRADE et al., 2002), além do plantio direto na cana-de-
açúcar proporcionar redução no número de operações, tempo disponível de pessoal e
17
equipamentos envolvidos, custos em aproximadamente 47% em comparação com o
convencional e ainda pode aumentar a produtividade (DALBEN et al., 1983; CRUZ, 2003).
2.2.2 Calagem
A grande maioria dos solos agrícolas brasileiros possui alta acidez (QUAGGIO,
2000), principalmente os solos do cerrado, sendo esse fator um dos principais responsáveis
pela baixa produtividade das culturas, independentemente do sistema de produção. Portanto, é
de fundamental importância a utilização correta de corretivos na
neutralização da acidez do solo, a fim de assegurar, de maneira sustentável, o rendimento da
produção agrícola.
Os solos brasileiros, em sua maioria, são ácidos, destacando-se aqueles sob vegetação
de Cerrado. Esses solos são caracterizados por baixos teores de Ca2+
e Mg2+
, teores elevados
de Al3+
, além da baixa disponibilidade de P. A acidez natural desses solos é proporcionada
por diversos fatores, como material de origem com baixo teor de cátions básicos; precipitação
pluvial maior que a evapotranspiração, acarretando
lixiviação de bases no perfil (FAGERIA & STONE, 1999); absorção de nutrientes catiônicos,
na qual as plantas liberam quantidades equivalentes de hidrogênio (H+); e acidificação
proporcionada pela aplicação de fertilizantes, principalmente de nitrogenados
(MALAVOLTA et al., 1984; VITTI & LUZ,1997).
A calagem é uma das práticas menos dispendiosas e efetivas na correção da acidez e
fornece Ca e Mg (WERNER, 1986). Além disso, essa prática aumenta a disponibilidade de P
e reduz a toxidez por Al e Mn no solo (CARVALHO-PUPPATTO et al., 2004; CAIRES et
al., 2008). Devido à baixa solubilidade do calcário, sua ação neutralizante depende da
superfície de contato e do tempo de reação com o solo.
A calagem é prática muito empregada na cultura da cana-de-açúcar, apesar de essa
planta ser considerada bastante tolerante à acidez. Os ganhos na produtividade da cana devido
à calagem são esporádicos e quase sempre ocorrem em solos com condições severas de
acidez, altos níveis de alumínio e baixo conteúdo de bases. Contudo, alguns trabalhos
apresentaram respostas acentuadas ao calcário (QUAGGIO & RAIJ, 2010).
A eficiência da aplicação do calcário superficialmente, sem incorporação, em
particular na correção da acidez do subsolo, ainda é duvidável (CAIRES et al., 2000). Vários
mecanismos interferem na eficiência da calagem superficial em corrigir a acidez
18
subsuperficial, como o deslocamento mecânico de partículas de calcário através de canais
formados por raízes mortas, mantidos intactos em razão da ausência de preparo do solo
(AMARAL et al., 2004), e a lixiviação de sais, mediante a presença de moléculas orgânicas
carreadoras, originadas de resíduos orgânicos ou adubos verdes (MIYAZAWA et al., 2000),
ou de íons nitrato e sulfato (RAIJ et al., 1988).
A profundidade de ação da calagem em superfície na correção da acidez do solo varia
de acordo com a dose e granulometria do produto, forma de aplicação, tipo de solo, condições
climáticas, sistema de cultivo e tempo decorrido da aplicação (OLIVEIRA & PAVAN, 1996;
CAIRES et al., 1999, 2000, 2003, 2005; MELLO et al., 2003). Porém, tem sido verificado
que a ação do calcário aplicado em superfície, sem incorporação, é restrita à camada
superficial (0 – 0,10 m), especialmente nos primeiros anos de cultivo (CAIRES et al., 1998;
PÖTTKER & BEN, 1998; BARIZON, 2001). Mesmo assim, constata-se que muitos
produtores vem adotando a prática de reaplicar o calcário sem incorporá-lo ao solo, visando a
manutenção de atributos estruturais do solo, o controle da erosão e a economia com operações
mecanizadas.
Em sistemas de cultivo em plantio direto, os produtores, normalmente, evitam a
mobilização do solo com vistas em preservar as características físicas desejáveis, como a
continuidade de macroporos (PIERCE et al., 1994), agregação (SILVA & MIELNICZUK,
1998), proteção física da matéria orgânica (BAYER et al., 2000), em adição a eliminação de
custos adicionais com arações e gradagens. Nesses casos, o calcário é aplicado sobre a
superfície do solo, sem incorporação.
A ausência de incorporação do calcário diminui a superfície de contato entre as
partículas de solo e as do corretivo, retardando os efeitos da calagem e restringindo as reações
aos centímetros superficiais do solo (CASSOL, 1995). Por outro lado, em plantio direto, a
acidificação é mais intensa na superfície do solo (CIOTTA et al., 2002). Sendo assim, a
aplicação superficial de calcário, ao promover a formação de uma frente de alcalinização
descendente a partir da superfície, minimiza a acidificação onde esta é mais intensa
(AMARAL, 1998).
Além disso, as alterações nas condições químicas, físicas e biológicas do solo em
plantio direto influenciam a dinâmica do sistema, promovendo uma resposta diferenciada à
calagem superficial. Os compostos orgânicos que acumulam na superfície do solo podem
complexar parte do Al tóxico (MIYAZAWA et al., 1993; FRANCHINI et al., 1999),
amenizando os efeitos da acidificação superficial. A contínua liberação de compostos
orgânicos na superfície do solo, oriundos da decomposição da matéria orgânica e dos resíduos
19
vegetais, pode formar complexos orgânicos hidrossolúveis de Ca e Mg com ligantes
orgânicos (MIYAZAWA et al., 1993), o que facilita a descida desses cátions no perfil do solo
(OLIVEIRA & PAVAN, 1996; FRANCHINI et al., 1999). A formação e a migração de
Ca(HCO3)2 e Mg(HCO3)2 para camadas mais profundas, bem como a formação de sais
solúveis de nitrato, percolados pelo movimento descendente da água, também podem explicar
o efeito benéfico da calagem superficial sobre o desenvolvimento das plantas (CAIRES et al.,
2000).
A aplicação de corretivos de acidez na superfície do solo no sistema plantio direto
consolidado tem sido eficaz em reduzir a acidez do solo, principalmente nas camadas mais
superficiais, até 10 cm (MOREIRA et al., 2001; AMARAL et al., 2004a) e, em alguns casos,
nas camadas subsuperficiais, para profundidades maiores que 20 cm (CAIRES et al.; 2000;
2006; MELLO et al., 2003), além do aumento dos teores de cálcio e redução do alumínio
tóxico.
WUTKE & ALVAREZ (1968) obtiveram acréscimo médio de 34 t ha-1
na produção
em função da calagem, em três cortes em solos do Estado de São Paulo e MARINHO et al.
(1980) obtiveram resposta acima de 38 t ha-1
de cana, em solos ácidos e de baixa fertilidade
do Nordeste. Nesse caso, a explicação para a elevada resposta encontra-se nos cátions, já que
o solo apresentava teores bem mais elevados de magnésio do que de cálcio.
Um dos aspectos mais polêmicos no manejo do solo no sistema plantio direto é a não
incorporação do calcário, mesmo sabendo ser esse corretivo um produto de baixa solubilidade
em água, com mobilidade limitada de seus produtos de reação (carbonatos e bicarbonatos) no
perfil do solo, o que lhe confere lenta reatividade (RAMOS et al., 2006). CIOTTA et al.
(2004) observaram que a aplicação de calcário sobre a superfície do solo e sem incorporação
foi eficiente na elevação do pH, na camada de 0-0,15 m, e na elevação dos teores de Ca e Mg
e da saturação por bases, bem como na diminuição da saturação de Al trocável, na camada de
0-0, 20 m, não diferindo do tratamento com incorporação de calcário ao solo com aração e
duas gradagens.
Os efeitos benéficos do uso do calcário são sabidos de longa data. O cálcio protege as
raízes do estresse causado pela acidez (pH baixo) devido a seu papel fundamental na
manutenção da integridade das membranas celulares (QUAGGIO & RAIJ, 2010).
Além disso, as melhorias encontradas com a aplicação deste insumo agrícola na cana-
de-açúcar são: redução da toxidez de alumínio e de outros metais, melhora as condições
físicas do solo, estimula a atividade microbiana no solo, aumenta a CTC em solos de carga
variável, aumenta a disponibilidade de vários nutrientes, supre cálcio e magnésio quando
20
usado o calcário dolomítico e melhora fixação simbiótica de N pelas leguminosas. Entretanto,
em solo tropicais com altos teores de óxidos de ferro e alumínio, “super calagens” para atingir
níveis de pH acima de 6,0 e 7,0 podem reduzir drasticamente a produtividade, podendo causar
deteriorização da estrutura, reduzir a disponibilidade de fósforo e induzir a deficiências de
zinco, boro e manganês (POTAFOS, 1998).
Os resultados de alguns experimentos apontam que a cana-de-açúcar é uma planta
tolerante às condições de acidez dos solos e com respostas modestas à calagem, quando
comparada com outras gramíneas, especialmente se o subsolo não estiver muito ácido, ou
seja, com saturação por bases acima de 25%. Apesar dessa característica, a correção da acidez
torna-se indispensável para garantir a produtividade e longevidade das soqueiras (QUAGGIO
& RAIJ, 2010).
As recomendações da calagem para o Estado de São Paulo foram organizadas por
ESPIRONELLO et al. (1996) e preconizam a elevação da saturação por bases a 60% antes do
plantio da cana-de-açúcar, com restrição de não ultrapassar a dose de 5 t ha -1
de calcário
(QUAGGIO & RAIJ, 2010).
Em condição de sistema plantio direto (SPD) estabilizado, têm sido verificadas altas
produtividade das culturas na ausência de calcário, em solos com elevada acidez. As
explicações, segundo CAIRES (2008), estão relacionadas com os seguintes fatores: (i) menor
toxicidade do alumínio para as plantas, (ii) concentrações suficientes de cátions trocáveis e
(iii) maior umidade disponível no solo. O cultivo sem revolvimento do solo por longo período
mantém os canais abertos graças à decomposição das raízes e formação de galerias oriundas
da atividade da meso e macrofauna edáfica, favorecendo a ação do corretivo em
subsuperfície. Dessa forma, áreas mais antigas sob SPD podem responder a correção da
acidez em profundidade de modo muito semelhante a áreas de plantio convencional, como o
que foi observado por CIOTTA et al. (2004). Depreende-se disto, que provavelmente em
ambientes com expressivas quantidades de palhada de cana crua, o maior conteúdo de
umidade no solo, contribui significativamente para compensar os efeitos negativos da acidez.
2.2.3 Sistema radicular da cana-de-açúcar
O estudo do sistema radicular, por ser muito trabalhoso, tem sido relegado a um plano
secundário, apesar de sua importância. Os principais fatores para que isso ocorra são as
grandes variabilidades de condições físicas, químicas e biológicas do solo, as quais
21
influenciam na distribuição das raízes, podendo levar a resultados não representativos do
desenvolvimento normal do sistema radicular das plantas (VASCONCELOS et al., 2003).
A dinâmica do desenvolvimento radicular está relacionado a fatores primordiais que
estão relacionados à produtividade final da cultura, sendo eles: tolerância a seca,capacidade
de brotação, porte da planta (ereto ou decumbente), tolerância a movimentação de máquinas,
eficiência na absorção de nutrientes, tolerância ao ataque de pragas , dentre outras. Esses
fatores estão relacionados com a distribuição do sistema radicular no perfil do solo ao longo
das estações do ano que tem intima interação com o ambiente de produção (VASCONCELOS
& MIRANDA, 2006). De acordo com TINKER (1981), o desenvolvimento das raízes, o
volume da copa e a produtividade estão diretamente inter-relacionados. Quando em condições
químicas favoráveis e níveis de alumínio reduzido ou nulo em subsuperfície, o enraizamento
em camada é muito favorecido. Ainda mais favorecido será se o clima local tiver boa
distribuição de chuvas, ou se houver irrigação (PRADO, 2008).
As primeiras raízes que se desenvolvem após o plantio da cana-de-açúcar são as de
fixação, originadas dos primórdios radiculares situados na zona radicular do tolete plantado
(BACCHI, 1983; CASTRO & KLUGE, 2011). Após esse período, inicia-se o
desenvolvimento das raízes dos perfílhos primários, posteriormente dos secundários e assim
sucessivamente. Na medida em que novas raízes vão se desenvolvendo, as de fixação vão
perdendo sua função e a cana-planta passa a depender exclusivamente das raízes dos perfílhos
(ROCHECOUSTE, 1967). Dependendo das condições climáticas e do solo, em torno de 90
dias após o plantio o sistema radicular encontra-se distribuído nos primeiros 30 cm do solo
(CASAGRANDE, 1991).
Em relação à distribuição do sistema radicular da cana-de-açúcar ao longo de seu
ciclo, FARONI (2004) verificou que 6 meses após o plantio o sistema radicular ultrapassava
2,10 m, estando bem distribuído em todas as camadas do solo, embora diminuisse,
gradativamente, com a profundidade.
Em termos gerais, o sistema radicular de cana-de-açúcar pode atingir entre 2 e 6
metros de profundidade, renova-se quase que integralmente após a colheita e apresenta 63%
da biomassa concentrada nos primeiros 30 cm (SMITH et al., 2005).
Ainda sobre a biomassa de raízes da cana-de-açúcar, resultados encontrados por
BOLONHEZI et al. (2011), mostram que o percentual da biomassa de raízes na camada
superficial aumenta com doses de calcário, com máximo na dose 2,0 mg ha-1
de calcário, após
8 meses do plantio e na dose de 4,0 mg ha-1
após 13 meses.
22
Segundo BACCHI (1983) após o corte da cana planta, o sistema radicular antigo
mantem-se ainda em atividade por algum tempo, período em que é substituído pelas raízes
dos novos perfilhos da soqueira, sendo esse processo lento e gradual. As raízes da soqueira
são mais superficiais do que as da cana planta pelo fato dos perfilhos das soqueiras brotarem
mais próximo da superfície do que os da cana planta. Pelo mesmo fato, quanto maior o
número de cortes, mais superficial torna-se o sistema radicular das soqueiras.
Vários trabalhos foram desenvolvidos abordando a distribuição do sistema radicular de
cana-de-açúcar no perfil do solo. LEE (1926), em trabalhos de distribuição do sistema
radicular nas Ilhas Havaianas, verificou que a maioria das raízes da cultura encontrava-se nos
20 cm superficiais do solo, e que 85% encontravam-se até 60 cm de profundidade, sendo que
a aeração do solo constituiu o principal fator para que as raízes da cana-de-açúcar tivessem
boa superfície de absorção.
Estudando o sistema radicular da cana-de-açúcar em Cuba, JENSEN (1951) verificou
que as variedades diferem pouco na distribuição de suas raízes e que todas emitem grande
quantidade próximo à superfície do solo. Em todos os casos estudados, mais de 50% das
raízes da planta madura foram encontradas nos 20 cm superficiais do solo.
Em relação à distribuição do sistema radicular da cana-de-açúcar ao longo de seu
ciclo, INFORZATO & ALVAREZ (1957) verificaram que 6 meses após o plantio o sistema
radicular ultrapassava 2,10 m, estando bem distribuído em todas as camadas do solo, embora
reduzisse, gradativamente, com a profundidade. Aos 6 meses foi encontrada 1,8 t ha-1
de
raízes, a maioria até a profundidade de 70 cm, representando 63% do total, sendo que nos
primeiros 30 cm do solo encontravam-se 41% do sistema radicular. Aos 12 meses as plantas
apresentaram grande aumento na massa de raízes em relação aos 6 meses, principalmente nas
camadas superiores do solo, o que deveu-se, provavelmente, a maior umidade nesse período
vegetativo da planta. Nos primeiros 30 cm do solo foram encontrados 71% das raízes, sendo
que 61% situavam-se nos primeiros 20 cm. O desenvolvimento do sistema radicular, com
incremento na massa de raízes dos 6 aos 12 meses, mostrou estreita relação com o
crescimento da parte aérea. Foram encontradas 8 t ha-1
de raízes aos 12 meses. Aos 18 meses
o sistema radicular nos 30 cm superficiais correspondeu a 66% da massa radicular. Nesse
estádio o sistema radicular foi menor em peso que aos 12 meses, sendo encontrada certa
quantidade de raízes mortas, que não foi computada em virtude do estudo se restringir às
raízes em atividade.
Amostrando raízes aparentemente vivas e mortas, no estado de São Paulo, durante um
ciclo de cana-planta, AGUIAR (1978) observou que o máximo de formação das raízes
23
aparentemente vivas deu-se de outubro a maio de 0-20 cm, de maio a outubro de 20-40 cm, e
de maio a dezembro de 40-60 cm de profundidade. Essas constatações tinham como
significado que as primeiras raízes a morrerem durante o período de estiagem foram as
superficiais, as quais foram as primeiras a se renovarem durante o período de chuvas.
O desenvolvimento do sistema radicular é típico de cada variedade ou cultivar,
havendo crescimento acumulativo do crescimento radicular durante os ciclos da cultura, da
cana-planta para as socas sucessivas, sendo que a morte ou a renovação do sistema radicular
não é causada pela colheita da cultura e sim pela deficiência hídrica, independente da fase de
desenvolvimento (AGUIAR, 1978; VASCONCELOS, 2002b).
Muitos fatores influenciam o desenvolvimento do sistema radicular, destacando-se:
riqueza do solo em elementos minerais, umidade e a aeração do solo (INFORZATO &
ALVAREZ, 1957), acidez do solo e presença de alumínio e manganês tóxicos em
subsuperfície (RAIJ, 1991; HAVLIN, 1999), além do sistema de manejo da cultura. Para
haver máxima absorção de nutrientes pelas raízes são necessárias boas condições físicas,
químicas e biológicas (avaliada, principalmente, pela ausência de pragas de solo). O
suprimento ineficiente de oxigênio terá influência direta na absorção dos elementos essenciais
N, P, K, S, Ca, Mg, Cl, B, Mn, Zn, Mo, Cu e Fe. A respiração aeróbia é o maior suprimento
energético utilizado para a absorção de nutrientes e, para haver adequada aeração para sua
sobrevivência, as raízes necessitam de 10% de volume de ar no solo (KIRKHAM, 1987).
Na cana-planta a maior quantidade de raízes favorece a produtividade em relação às
soqueiras onde há manutenção de grande parte das raízes velhas e suberificadas que drenam
as reservas que poderiam ser usadas para a produção de colmos e folhas. O desenvolvimento
do sistema radicular é típico de cada variedade, tanto em quantidade, como em arquitetura, e
em algumas variedades ele compete com a parte aérea por fotoassimilados, o que tem
consequências desfavoráveis para a produtividade e acúmulo de sacarose. A distribuição no
perfil do solo das raízes de uma variedade determina grande parte da sua adaptação ao
ambiente, tanto em relação às condições climáticas, como ao tipo de solo (VASCONCELOS
et al., 2002a; VASCONCELOS, 2002b).
Segundo KORNDÖRFER et al (1989), quanto maior o sistema radicular de uma
planta maior será a sua capacidade para explorar o solo e, consequentemente, a de aproveitar
os nutrientes e a água disponível. O volume e a distribuição do sistema radicular são tão mais
importantes quanto menor for a fertilidade do solo e maior a deficiência hídrica. O sistema
radicular mais abundante aumenta os exsudados de raízes determinando maior atividade
microbiana, o que tem influência no crescimento das plantas. De modo geral, em solo
24
profundo e sem impedimento físico, quanto maior o volume de raízes de uma variedade,
maior sua capacidade para aproveitar a água disponível e os nutrientes (KORNDÖRFER et
al., 1989). Entretanto, em solos rasos ou com impedimento físico (compactação) ou químico
(fertilidade), a eficiência em aproveitar água e os nutrientes parece ser mais importante do que
o volume e a massa radicular.
De acordo com FANTE JUNIOR (1999) a avaliação do sistema radicular de uma
cultura pode ser considerada fundamental no diagnóstico de sistemas de manejo que visam a
otimização das produtividades agrícolas, sendo que a distribuição das raízes no solo é
resultante de uma série de processos complexos e dinâmicos, que incluem as interações entre
ambiente, o solo e as plantas em pleno crescimento.
Segundo KOPKE (1981), estudos sobre crescimento radicular devem ser feitos a partir
da avaliação das características das raízes, como massa, comprimento e área, no tempo e no
espaço, em conjunto com os fatores que influenciam a distribuição do sistema radicular, como
densidade e porosidade do solo, água e ar disponíveis no solo, nutrientes e pH, dentre outros.
Em estudos de raízes e suas interações com o solo (interface solo-raiz), a metodologia de
quantificação é um fator limitante.
SOUZA (1992), citado por SILVEIRA et al. (2000), relatou que diversos trabalhos
têm demonstrado que os sistemas de manejo conservacionistas criam um ambiente no solo
diferente do encontrado no sistema convencional, decorrente dos efeitos dos resíduos
superficiais e da reduzida movimentação do solo. Como resultado, tem-se verificado acúmulo
superficial de fertilizantes nos sistemas conservacionistas, o que deve alterar a distribuição do
sistema radicular no perfil do solo.
Se falando nas relações entre sistema solo/planta e o crescimento da cana, HUMBERT
(1968) enfatizou a importância do sistema radicular nos processos fisiológicos, influenciados
por aspectos nutricionais, pelas interações água x fatores climáticos e pela síntese e
armazenamento de sacarose e comentou que o sistema radicular restringe o crescimento nos
primeiros estágios de desenvolvimento, quando as superfícies de absorção são pequenas.
DILLEWIJN (1952), citado por SILVA (1992), afirma que a importância do estudo do
sistema radicular da cana-de-açúcar está em: primeiro, conhecer a correlação existente entre a
natureza do sistema radicular e a sua adaptabilidade às condições particulares de crescimento
(solo seco, solo úmido, incidência de pragas de raízes); segundo, ter o exato conhecimento da
distribuição da raiz, permitindo-se fazer sugestões coerentes sobre disposição de fertilizantes,
aplicação de irrigação e métodos de cultivo, terceiro, contribuírem para o melhoramento,
quando se deseja transmitir à progênie características como profundidade do sistema radicular
25
para resistência à seca. Por outro lado, a quantificação do crescimento, da renovação e da
senescência do sistema radicular passa a ser um desafio em virtude de alguns fatores
salientados por LUXMOORE & STOLZY (1987): a arquitetura geométrica complexa do
sistema radicular; a ampla gama de tipos e diâmetros de raízes de plantas perenes, as
diferenças na atividade fisiológica de raízes em diferentes idades; o rápido crescimento e
decomposição de raízes finas; os processos microbiológicos que ocorrem na interface
solo/raiz; as relações simbióticas na rizosfera e, por fim, a variabilidade do ambiente edáfico
(física, química e biológica) no qual as raízes se desenvolvem.
Em relação aos métodos de análise do sistema radicular, BOHM (1976) afirma que, no
estudo de campo, o método utilizado tem tanta influência no resultado do comprimento de
raízes que, em muitos casos, é impossível compararem os dados de diferentes autores, e
salienta que são necessárias mais pesquisas, com diversas culturas, para comparar os
resultados do método do perfil com técnicas tradicionais de amostragem e lavagem.
São vários os métodos de se avaliar raízes, (escavação, monólito, trado, perfil, paredes
de vidro, dentre outras) mas, segundo VASCONCELOS (2002), a forma perfeita de avaliar
raízes não existe, pois a adequação de um método para o estudo do sistema radicular depende
da condição “in situ”. Os resultados podem variar de acordo com a cultura ou variedade
estudada e o seu manejo, o tipo de solo e suas condições físico-químicas e, principalmente, os
cuidados e uniformidade de procedimentos da equipe operacional. Em estudos de sistema
radicular da cana-de-açúcar, alguns autores encontraram diferenças quantitativas e
qualitativas quanto a variedade (VASCONCELOS, 1998), ciclos da cultura (BALL-COELHO
et al., 1992) e sistemas de colheita (YANG, 1977).
Em estudo de desenvolvimento do sistema radicular de cana-de-açúcar
VASCONCELOS (2002) observou que houve desenvolvimento acumulativo do sistema
radicular, com um pico de desenvolvimento entre setembro e janeiro. No estudo pode
observar que a massa seca de raízes passou de 0,28 g.dm-3
para 0,50 g.dm-3
, o que equivale a
um aumento de 78%.
Existem ainda alguns trabalhos conflitantes sobre as diferenças de produção de raízes
entre cana-planta e socas. FERNANDES (1979), citado por ALVAREZ et al. (2000),
observou que o sistema radicular de cana-planta foi mais desenvolvido que o da rebrota.
Entretanto, BALL-COELHO et al. (1992) encontraram maior quantidade de raízes na cana-
soca, mostrando as contradições encontradas na literatura quando o assunto são raízes. O
ambiente de produção X genótipo é mais importante que o tipo de corte (soqueira ou planta).
26
VASCONCELOS (2002) observou ainda que pode ocorrer morte parcial de raízes em
função das condições de disponibilidade hídrica do solo. Esse autor observou intenso
desenvolvimento radicular no período em que o armazenamento de água no solo foi suficiente
para manter a evapotranspiração real em níveis semelhantes à potencial, criando uma
condição satisfatória para o desenvolvimento vegetal. No final do período de chuvas
estabeleceu-se uma condição de estresse hídrico. A consequência desse estresse hídrico foi
que as plantas não conseguiram manter a grande quantidade de raízes novas desenvolvidas
durante o período anterior, resultando em morte de raízes, o que foi possível constatar,
segundo o autor, visualmente durante a amostragem, pois as raízes mortas eram desintegradas
pelo jato de água por ocasião da lavagem no campo.
Segundo AGUIAR (1978), citado por CASAGRANDE (1991), as raízes superficiais
são as primeiras raízes a morrerem durante o período de estiagem, as quais são também as
primeiras a se renovarem durante o período das chuvas.
Portanto, segundo VASCONCELOS (2002), a morte ou renovação do sistema
radicular não se deve devido ao corte da cana e, sim, à da condição hídrica a que a cultura está
submetida em determinado período de desenvolvimento. ALVAREZ et al. (2000) também
constataram que as diferenças de quantidade de raízes de cana de um ano para o outro foram
devidas aos fatores climatológicos.
Em um amplo trabalho sobre o desenvolvimento do sistema radicular de cana-de-
açúcar, VASCONCELOS (2002) concluiu que a manutenção de grande massa seca de raízes
resulta em grande gasto de energia metabólica e tem consequências negativas sobre o
crescimento em altura de plantas e sobre a produtividade. Por outro lado, a manutenção de
pequena massa radicular com formação de raízes novas precedendo períodos críticos de
umidade, pode contribuir para a manutenção da produtividade.
Segundo MARSCHNER (1993), os principais impedimentos que restringem a
penetração de raízes no subsolo, prejudicando a absorção de água e nutrientes, são a aeração
deficiente, os impedimentos mecânicos, como compactação, e a acidez. No caso da acidez, os
principais fatores são deficiência de cálcio e o excesso de alumínio tóxico. O papel do cálcio
no desenvolvimento radicular em solos está bem estabelecido. BOLONHEZI et al. (2011), por
exemplo, relatou que a biomassa seca das raízes de cana-de-açúcar teve uma resposta
quadrática em função do aumento das doses de calcário em um sistema de plantio
convencional.
Ainda o mesmo autor, estudando a biomassa seca em dois diferentes sistemas de
plantio, convencional e plantio direto, encontrou que no sistema convencional, 7,8% a mais
27
biomassa de raízes na camada superficial, em comparação com o plantio direto, que
apresentou distribuição mais uniforme ao longo do perfil. O menor percentual de biomassa
seca de raízes, quantificado no plantio direto na camada superficial, pode ser um indicativo de
um maior adensamento do solo, embora os valores de densidade não tenham demonstrado
diferenças. Por outro lado, se considerar todo o perfil amostrado (0-70 cm), o plantio direto
proporciona acréscimo médio de 1.711 kg ha-1
na biomassa seca de raízes em relação ao
preparo convencional.
Frequentemente, em sistema plantio direto, o sistema radicular das culturas está
concentrado nas camadas superficiais. Nestas condições, a presença de Ca em profundidade é
interessante, pois somente raízes jovens (pouco suberizadas) absorvem o elemento, sendo que
sua presença nas camadas mais profundas do solo melhora o crescimento radicular nessas
zonas (QUAGGIO, 2000).
O sistema radicular da cana-de-açúcar é renovado quase integralmente após cada
corte, característica que requer boas condições químicas e físicas do solo. VASCONCELOS
et al. (2003) concluíram que a razão entre comprimento e massa de raízes secas depende da
variedade, profundidade e atributos físicos e químicos do solo, além de variar conforme o tipo
de colheita. Após reforma com Crotalaria spectabilis, CINTRA et al. (2006) verificaram que
cerca de 66% das raízes estão distribuídas nos primeiros 40 cm do perfil do solo e OTTO et
al. (2009), verificaram que as raízes metabolicamente ativas representam cerca de 40% da
massa total do sistema radicular.
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Histórico do Experimento
O presente trabalho foi realizado em experimento de longa duração, iniciado em 1998
na Estação Experimental do IAC, localizada em Ribeirão Preto/SP, atualmente denominada
APTA Centro Leste. O experimento foi instalado em canavial implantado em 1993, com
objetivo de multiplicação de clones. Na ocasião a área já apresentava histórico de 3 anos com
colheita sem queima prévia da palha (Figura 1). A área experimental está localizada em solo
classificado como Latossolo Vermelho Eutroférrico, conforme Sistema Brasileiro de
28
Classificação de Solos (EMBRAPA, 2006), de textura muito argilosa, cujas características
químicas e físicas estão descritas na Tabela
Figura 1 - Visão geral do local do experimento
Utilizou-se delineamento experimental em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas
e quatro repetições. As parcelas são constituídas por dois sistemas de preparo do solo na
reforma do canavial: sistema plantio direto e sistema convencional. No sistema plantio direto
a soqueira é dessecada com 6,0 Lha-1
do produto Round Up (Glyphosate 360 g/l). No sistema
convencional a soqueira é destruída mecanicamente, e o solo é preparado com arado de
aivecas na camada média de 30 cm, seguido de duas gradagens niveladora, com discos de
20´ .́ As subparcelas são duas doses de calcário aplicadas nas reformas do canavial (0; 2,0 Mg
ha-1
), incorporadas ou não em função do sistema de preparo do solo. Após a aplicação do
calcário e antes da sulcação e plantio dos toletes de cana-de-açúcar, a área é cultivada com
soja.
As subparcelas experimentais (Figura 2) foram dimensionadas para total mecanização
das operações e apresentam 20 x 15 m. Considerando que houve necessidade de deixar
caminhos entre as subparcelas de pelo menos 1 metro e 10 metros entre cada faixa de preparo,
a fim de facilitar as manobras de máquinas, a área total do experimento é de 18.200 m2 (1,82
hectares). A distribuição dos tratamentos no campo acompanhou o modelo apresentado no
croqui da Figura 2.
29
A Tabela 1 apresenta o histórico de cultivos do experimento. Foram realizadas três
aplicações de calcário, sendo a primeira em novembro de 1998 (PRNT=91,5%, rocha
metamórfica), a segunda em novembro de 2003 (PRNT=85%, rocha metafórfica) e a terceira
em outubro de 2008 (PRNT=70%, rocha sedimentar), sempre antes da semeadura da soja nos
dois sistemas. Na ultima reforma a soja foi cultivada por dois anos agrícolas antes do plantio
do atual canavial em 31/03/2010. Cada ciclo do canavial foi de quatro cortes consecutivos.
Figura 2 - Croqui do experimento iniciado em 1998. Sendo: PC - Preparo Convencional;
PD - Plantio Direto; CO - Controle, C1-2,0 Mg ha-1
de calcário.
30
Tabela 1 - Histórico dos cultivos e operações de calagem realizadas nos últimos 15 anos de
condução do experimento (de 1998 a 2012).
Anos
Operações 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
Calagem x x x
Semeadura
Soja x x x x
Colheita
Cana x x x x x x x x x
Plantio
Cana X x x
Cultivo
Cana X x x x x x x x x x x
Amostragem
Raízes x x
Nas duas primeiras renovações utilizou-se a cultivar de soja IAC-Foscarin 31 e na
terceira renovação foram introduzidas cultivares transgênicas (Msoy 7908RR e Msoy
7211RR). Em virtude do atraso na colheita da safra de soja do ano 2008/09, optou-se por mais
um cultivo de leguminosa, em 2009/10. No primeiro e segundo ciclos da cana-de-açúcar
foram plantados os clones IAC86-2211 e IAC91-2218, respectivamente. No terceiro ciclo o
clone plantado foi o IACSP95-5000.
Antes do início da pesquisa, os valores médios de saturação por bases (V%) e pH
(CaCl2) do solo situavam-se em 40% e 4,8 respectivamente (Tabela 2). Na Tabela 3 estão
apresentadas algumas das características dos calcários utilizados.
Tabela 2 - Propriedades químicas do solo da área experimental, antes da aplicação da
primeira calagem. Média de 32 pontos de amostragem.
Prof. pH M.O. P K Ca Mg H+Al S.B. CTC V
cm - g dm-3
mg dm-3
------------ mmolc dm-3
------------ %
0-20 31 4,8 23 0,8 24 7,2 43,9 31,8 75,8 41
M.O.: Matéria Orgânica; H+Al: Acidez Potencial; S.B.: Soma de Bases; CTC: Capacidade de Troca de Cátions;
V: Saturação de Bases.
31
Tabela 3 - Principais características dos calcários utilizados nas três aplicações.
Características dos
Calcários
Anos
1998 2003 2008
Origem/Marca Rocha Metamórfica
(Itaú)
Rochas Metamórfica
(Solofértil)
Rocha Sedimentar
(Diamante)
CaO (%) 30 35 24
MgO (%) 16 15 17
PN (%)1 93 105 85
PRNT (%)2 91 85 70
1 PN: poder de neutralização do corretivo, expresso em porcentagem equivalente de carbonato de cálcio puro; e
2 PRNT: poder relativo de neutralização total, calculado em função dos valores de PN e RE, sendo PRNT (%) =
(PN x RE) / 100.
3.2 Cultivo da Cana-de-açúcar
Foi utilizado espaçamento de 1,50 metros entre sulcos de plantio, o qual foi efetuado
manualmente.
As adubações foram feitas de acordo com os resultados de análise de solo e conforme
a necessidade das culturas, seguindo as recomendações do Boletim Técnico 100 do Instituto
Agronômico de Campinas (RAIJ et al., 1997). O controle de plantas daninhas foi feito com
herbicidas seletivos de pré-emergência, além de terem sido efetuadas capinas eventuais
quando necessário.
3.3 Avaliação da Distribuição do Sistema Radicular
3.3.1 Coleta das amostras
Para quantificação da biomassa de raízes foi utilizada uma sonda amostradora de
raízes fabricada em aço inox, com as seguintes dimensões: 100 cm de comprimento e 5,5 cm
de diâmetro interno, com volume de coleta de 475,17 cm3 (Figura 3), a cada 20 cm de camada
de sondagem. O valor do volume de cada posição de coleta da sonda foi encontrado da
seguinte maneira: Volume = π . r² . h , onde π corresponde a 3,1416, r corresponde ao raio (r =
2,75 cm) e h corresponde a altura (h = 20 cm). Portanto Volume = 3,1416. 2,75². 20 = 475,17
cm³.
32
Comparando o método da sonda e do monólito para avaliação da distribuição do
sistema radicular da cana-de-açúcar, OTTO et al. (2009) concluíram que o método da sonda
pode ser usado em estudos de massa total de raízes no perfil do solo, com algumas vantagens.
O método da sonda permite rápidas amostragens em cada ponto e possibilita que mais
tratamentos ou replicações possam ser coletados comparativamente ao método monólito, que
leva pelo menos o dobro do tempo para amostragens em cada ponto.
Considerando o sistema radicular da cana-de-açúcar, esse método determina apenas as
quantidade de raízes, uma vez que o rizoma não é avaliado.
Figura 3 - Foto ilustrativa da sonda amostradora de raízes sendo utilizada.
Amostras foram analisadas conforme as épocas de amostragens, que foram
delimitadas pelo balanço hídrico, sendo definidas 4 épocas de coletas: 1° época de coleta
entre 01/Agosto a 01/Setembro de 2011 (máximo déficit hídrico), 2° época de coleta entre
15/Outubro a 15/Novembro de 2011 (início reposição hídrica), 3° época de coleta entre
01/Janeiro a 01/Fevereiro de 2012 (máximo excedente hídrico), 4° época de coleta entre
15/Março a 15/Abril de 2012 (início déficit hídrico). Para a tomada de decisão das épocas em
que o sistema radicular seria amostrado, foi utilizado o balanço hídrico do local onde o
trabalho está instalado. Para o cálculo do balanço hídrico adotou-se o CAD do solo igual 120
mm.
33
Figura 4 - Imagem ilustrativa do balanço hídrico no local dos ensaios.
Considerando essas 4 épocas, houve um total de 64 amostras (16 parcelas x 4 épocas),
sendo 8 parcelas analisadas no sistema de Plantio Convencional com duas doses de calagem
(C0-controle, C1-2,0 Mg ha-1
) e 8 parcelas no sistema de Plantio Direto com duas doses de
calagem (C0-controle, C1-2,0 Mg ha-1
).
Em cada amostragem foram coletadas raízes em 6 pontos adjacentes à linha da
soqueira, em 5 camadas: 0-20; 20-40, 40-60, 60-80 e 80-100 cm. A distribuição dos pontos de
coleta no campo acompanhou o modelo apresentado no croqui da Figura 5.
34
Lado direito da soqueira (D):
- 1º ponto: rente ao lado direito da soqueira (1D);
- 2º ponto: 30 cm em relação ao 1° ponto (2D);
- 3º ponto: soma-se 30 cm em relação ao 2° ponto (3D).
Lado esquerdo da soqueira (E):
- 1º ponto: rente ao lado esquerdo da soqueira (1E);
- 2º ponto: 30 cm em relação ao 1° ponto (2E);
- 3º ponto: soma-se 30 cm em relação ao 2° ponto (3E).
3.3.2 Lavagem das amostras
Ao volume de solo coletado foi acrescentado 200 mL de solução 10% de água +
álcool, com a finalidade de auxiliar na dispersão da argila para facilitar a lavagem e separação
solo/raiz.
Após o repouso de 1 dia, as amostras foram lavadas em água corrente, separando as
raízes em peneira de 0,5 mm de cobertura. Este procedimento foi realizado de duas a três
Figura 5 - Croqui do procedimento de amostragem. Sendo: 0-20; 20-40; 40-60; 60-80 e
80-100 cm de camada avaliada em cada ponto e 1D; 2D; 3D; 1E; 2E; 3E pontos de
amostragem.
35
vezes por amostra, sendo feito com muita atenção para que não sobrassem raízes no recipiente
onde foi realizada a dispersão do solo com a água, e também para que não ficasse terra nas
raízes, o que poderia alterar o peso seco, superestimando os resultados de massa seca das
raízes.
O processo de lavagem é um método rudimentar (Figura 6), feito com utensílios
simples e de baixo custo, mas utiliza muita mão de obra e horas de trabalho para uma boa
separação das raízes envoltas por solo. Um ponto que deve ser visto como negativo na
lavagem das raízes é a quantidade abundante de água utilizada no processo.
Figura 6 - Método de lavagem de raízes.
3.3.3 Separação das raízes pós-lavagem
Após a separação de solo e raízes pelo processo de lavagem, as raízes foram colocadas
sobre papel absorvente para a retirada de eventuais sujeiras vindas junto com as raízes. Este
passo foi realizado com auxilio de uma pinça cirúrgica, com o intuito de separar: insetos de
solo, palha da colheita da cana-de-açúcar, raízes de outras plantas como a soja e plantas
invasoras e também outros materiais que não fossem nitidamente raízes da planta cana-de-
açúcar (Figura 7). Este processo foi feito logo após a lavagem, com as raízes ainda úmidas.
Caso as raízes percam sua umidade e fiquem secas, a separação torna-se difícil e o material
(raízes) fica quebradiço.
36
Figura 7 - Demonstração do processo de separação de raízes após lavagem, utilizando pinça
cirúrgica.
As raízes separadas com auxilio da pinça foram colocadas em envelopes de papel
(Figura 8).
Figura 8 - Raízes separadas e acondicionadas em envelope de papel devidamente
identificado.
3.3.4 Secagem das raízes
Após a separação, foi feita a secagem das amostras de raízes. O material dentro dos
envelopes de papel foi colocado dentro de estufa de secagem, com o intuito de retirar a
umidade do material até que seu peso se tornasse constante. As raízes permaneceram em
estufa com a temperatura em torno do 60° Celsius, durante um mínimo de 48 horas.
37
Todo o material foi colocado dentro da estufa para secagem imediatamente após ser
separado e armazenado nos envelopes, pois por as raízes estarem úmidas, o aparecimento de
fungos se torna propicio. Caso isso ocorra, as raízes podem se deteriorar, comprometendo a
qualidade do material a ser analisado (Figura 9).
Figura 9 - Amostras acondicionadas na estufa de secagem.
3.3.5 Pesagem dos materiais
Na sequência foi feita a pesagem das amostras em balança digital com precisão de
centésimos de gramas. Os valores de matéria seca foram expressos em gramas. Para
extrapolar os valores em t ha-1
, o cálculo foi realizado através da seguinte maneira:
- Volume analisado por camada = Volume da Sonda (475,17 cm³) x 6 posições por
camadas. Sendo assim a cada camada de 20 cm foi avaliado um volume de 2.851,02 cm³.
- Um hectare (10.000 m²) com profundidade de 20 cm por camada possui
2.000.000.000 cm³.
- Foi somada a biomassa radicular em gramas das 6 posições por camada analisada,
representando o volume de 2.851,02 cm³, foi feita conta de regra de três para descobrir
quantos gramas de raízes há em 2.000.000.000 cm³ (um hectare) para cada camada.
- Somou-se a quantidade de gramas de biomassa radicular por hectare de todas as
camadas (0-20; 20-40; 40-60; 60-80 e 80-100 cm).
38
- Encontrado o valor total em gramas por hectare, dividiu-se por 1.000 para
transformar em quilos por hectare e dividiu-se novamente por 1.000 para transformar em
toneladas por hectare.
3.4 Análise Física do Solo
3.4.1 Resistência à penetração
Determinou-se a resistência à penetração vertical por meio do penetrômetro de
impacto (modelo IAA/PLANALSUCAR STOLF) (Figura 9), segundo método de STOLF et
al. (1983). Estes dados foram coletados na 3° e 4° época de amostragens do sistema radicular,
sendo nos períodos de 01 de janeiro a 01 de fevereiro (3° época) e 15 de março a 15 de abril
(4° época). Essas épocas foram escolhidas pelo solo apresentar uma umidade favorável à
execução das medidas com o penetrômetro de impacto.
Figura 10 - Penetrômetro de impacto IAA/PLANALSUCAR STOLF.
Foram feitos dois pontos de amostragens por parcela, sendo um na linha e outro na
entrelinha da cana-de-açúcar, resultando em 16 medições de resistência a penetração por
tratamento experimental. A leitura da medida da penetração foi feita a cada batida no
penetrômetro de impacto.
Concomitantemente foi feita a coleta de solo para verificar a umidade em todas as
parcelas, em duas camadas no solo (0-20 e 20-40 cm). Foi utilizado o método gravimétrico
para a determinação da quantidade de água presente nas amostras.
39
3.4.2 Densidade do solo
Para a avaliação da densidade do solo (Ds) seguiu-se o método de CAMARGO et al.
(1986) e para coleta de amostras indeformadas, utilizou-se anéis volumétricos com borda
cortante de 100 cm3 de volume (Figura 11). Além da densidade do solo foram avaliadas as
características físicas: Porosidade Total, Macroporosidade e Microporosidade.
Figura 11 - Amostras indeformadas prontas para serem enviadas para laboratório.
Foram feitos dois pontos de amostragens por parcela, sendo um na linha e outro na
entrelinha da cana-de-açúcar, resultando em 8 medições de densidade por tratamento
experimental.
Foram retiradas amostras em cinco camadas, sendo elas: 0-5; 5-10; 10-20; 20-40 e 40-
60 cm. Estes dados foram coletados na 3° e 4° época de amostragens do sistema radicular,
sendo nos períodos de 01 de janeiro a 01 de fevereiro (3° época) e 15 de março a 15 de abril
(4° época). Essas épocas foram escolhidas pelo solo apresentar uma umidade favorável à
execução das medidas com os anéis volumétricos.
Os anéis foram encaminhados para o laboratório de rotina de Física do Solo do Centro
de Pesquisa e Desenvolvimento de Solos e Recursos Ambientais do Instituto Agronômico,
onde se seguiu o método apresentado por CAMARGO et al. (1986). As amostras foram
saturadas em água por 48 horas e pesadas. A seguir foram colocadas em Câmara de Richards
e submetidas à tensão de 6 kPa por 24 horas para a determinação da água retida em
microporos e a seguir pesadas. As amostras foram encaminhadas a estufa, a 105-110ºC, por
48 horas e pesadas novamente. A porosidade total (PT) foi calculada pela diferença de peso
40
entre a amostra saturada e a amostra seca em estufa, correspondente à água retida em todos os
poros do solo. A microporosidade foi calculada pela diferença de peso entre a amostra
equilibrada a 6kPa e a amostra seca em estufa, correspondente à água retida nos microporos.
A macroporosidade foi calculada pela diferença entre a porosidade total e microporosidade,
sendo os valores expressos em m3 m
3. A relação entre o peso seco em estufa das amostras de
solo contidas no anel e o volume do anel resultou no valor da densidade do solo, em Mg m-3
.
3.5 Avaliação da Fertilidade do Solo
As coletas das amostras de solo foram feitas durante a segunda época de amostragem do
sistema radicular da cana-de-açúcar, compreendendo o período de 15 de outubro a 15 de
novembro de 2011(início reposição hídrica). Foram coletadas amostras nas camadas de 0-20
cm, 20-40 cm e 40-60 cm, essas camadas de análises não foram fragmentadas em menores
camadas para ter a mesma representação da porção de solo em que foram coletadas as
amostradas do sistema radicular.
Para a retirada de solo para análise de fertilidade, o instrumento de coleta utilizado foi o
trado holandês de aço inox da marca Sondaterra com compartimento de coleta a cada 10 cm
ao longo do instrumento. Assim as camadas eram retiradas de 10 em 10 cm e misturadas em
um balde devidamente limpo para formar as amostras compostas que representaram as
camadas de 20 em 20 cm. As amostras de solo foram posteriormente enviadas para análise
química no laboratório do Instituto Agronômico de Campinas. Foram coletadas amostras de
solo nas camadas de 0-20 cm, 20-40 cm e 40-60 cm. As camadas de análises não foram
fragmentadas em menores camadas para terem a mesma representação da porção de solo em
que foram coletadas as amostras do sistema radicular.
A retirada a das amostras de solo foi feita durante a segunda época de amostragem do
sistema radicular da cana-de-açúcar, compreendendo o período de 15 de outubro a 15 de
novembro de 2011(início reposição hídrica).
3.6 Produtividade da Parte Aérea
Procedimento da colheita: foram colhidos dois sulcos centrais de cada parcela, após contagem
do número de colmos utilizou-se o dinamômetro para avaliar a produtividade de massa verde.
41
3.7 Análise Estatística
Os resultados de peso da biomassa de raízes, resistência à penetração, densidade do solo,
porosidade total, macroporosidade, microporosidade e fertilidade do solo foram analisadas
estatisticamente pelo programa SISVAR (FERREIRA, 2008). A probabilidade pelo teste de
Tukey foi de 10% de significância.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Efeito dos Tratamentos em Propriedades Físicas do Solo
4.1.1 Densidade
a) Linha
Na camada de 0-5 cm o tratamento PC C0 com o valor 1,16 Mg/m³ apresentou diferença
estatística do tratamento PD C1 com valor 1,01 Mg/m³, mas não diferiram dos tratamentos PD
C0 e PC C1 com os valores 1,05 Mg/m³ e 1,06 Mg/m³ respectivamente (Tabela 4).
Na camada 10-20 cm o maior valor de densidade foi para o tratamento PD C1 com
1,42 Mg/m³, que diferiu estatisticamente dos tratamentos PC C0 e PC C1 com os valores 1,21
Mg/m³ e 1,25 Mg/m³. Mas não diferiu do tratamento PD C0 com valor 1,32 Mg/m³.
Nas camadas 5-10 cm, 20-40 cm e 40-60 cm os resultados não houve nenhuma
diferença estatística entre os tratamentos.
Tabela 4 - Valores da densidade do solo, na posição Linha, em função dos tratamentos de
manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da cana-de-açúcar.
Tratamento 0 -5 cm 5-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 40-60 cm
PD C0 1,05 a b 1,16 a 1,32 a b 1,15 a 1,25 a
PD C1 1,01 a 1,09 a 1,42 a 1,22 a 1,25 a
PC C0 1,16 b 1,14 a 1,21 a 1,24 a 1,24 a
PC C1 1,06 a b 1,14 a 1,25 a 1,21 a 1,30 a PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0
t/ha de calcário; Valores expressos em Mg/m³. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não
diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
42
b) Entrelinha
Para os resultados obtidos de densidade do solo, todos os tratamentos PD C0, PD C1,
PC C0 e PC C1 não apresentaram nenhuma diferença estatística nas camadas 5-10 cm, 10-20
cm, 20-40 cm e 40-60 cm. Na camada 0-5 cm o tratamento PC C0 com o valor 1,16 Mg/m³, é
estatisticamente diferente de PD C0 com valor de 1,04 Mg/m³, mas não tem diferença
estatística dos tratamentos PD C1 com valor 1,06 Mg/m³ e PC C1 com valor de 1,06 Mg/m³
(Tabela 5).
Tabela 5 - Valores da densidade do solo, na posição Entrelinha, em função dos tratamentos
de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas na cultura da cana-de-açúcar.
Tratamento 0 -5 cm 5-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 40-60 cm
PD C0 1,04 a 1,11 a 1,32 a 1,27 a 1,23 a
PD C1 1,06 a b 1,14 a 1,29 a 1,27 a 1,16 a
PC C0 1,16 b 1,13 a 1,29 a 1,29 a 1,19 a
PC C1 1,06 a b 1,10 a 1,19 a 1,24 a 1,24 a PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0
t/ha de calcário; Valores expressos em Mg/m³. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não
diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
De acordo com estes dados nota-se que os valores encontrados para densidade do solo
começam a elevar seus valores abaixo da camada de 10 cm. Esse menor adensamento do solo
pode estar relacionado com os efeitos provenientes da deposição na superfície do solo de
palha da colheita da cana-de-açúcar.
Em estudo sobre a compactação do solo e a brotação das soqueiras de cana-de-açúcar
FERNANDES et al. (1983) informam que em densidade superiores a 1,45 g.cm-3
, as raízes
não encontram condições de suprir a parte aérea das plantas com nutrientes em níveis
satisfatórios. Neste trabalho, tanto para linha quanto entrelinha não foram encontrado valores
superiores ao citado por FERNANDES et al. (1983), portanto a densidade do solo apresentou
condições benéficas para que o sistema radicular suprisse a parte aérea das plantas de cana-
de-açúcar.
4.1.2 Porosidade total
As amostras indeformadas de solo para análises físicas de porosidade, microporosidade,
macroporosidade e densidade, foram coletadas no período da terceira época de amostragem
do sistema radicular da cana-de-açúcar, entre as datas 01/Janeiro a 01/Fevereiro de 2012
43
(máximo excedente hídrico). As amostras foram coletadas nas posições Linha e Entrelinha da
cultura da cana-de-açúcar. Em ambas as posições (Linha e Entrelinha), as camadas de coleta
do solo foram: 0-5 cm, 5-10 cm, 10-20 cm, 20-40 cm e 40-60 cm.
Os resultados analíticos obtidos para os valores médios das posições (Linha e Entrelinha)
em todas as camadas, não apresentaram nenhuma diferença estatística entre os tratamentos.
Mas quando analisadas cada posição independentemente, observam-se diferenças
significativas entre alguns tratamentos e camadas de análise.
a) Linha
Os resultados apresentados na Tabela 6 mostram que nas camadas 0-5 cm, 5-10 cm,
20-40 cm e 40-60 cm não houve diferença estatística entre os tratamentos PD C0, PD C1, PC
C0 e PC C1.
Mas na camada 10-20 cm, os tratamentos PC C0 e PC C1 com maiores valores de
porosidade total, diferiram estatisticamente dos tratamentos PD C0 e PD C1.
Tabela 6 - Valores da porosidade total do solo, na posição Linha, em função dos tratamentos
de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da cana-de-açúcar.
Tratamento 0 -5 cm 5-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 40-60 cm
PD C0 0,66 a 0,63 a 0,59 a 0,62 a 0,59 a
PD C1 0,68 a 0,64 a 0,57 a 0,62 a 0,62 a
PC C0 0,64 a 0,65 a 0,64 b 0,62 a 0,62 a
PC C1 0,64 a 0,63 a 0,63 b 0,60 a 0,60 a PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0
t/ha de calcário; Valores expressos em m³/m³. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não
diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
b) Entrelinha
Na camada 10-20 cm, o tratamento PC C1 apresentou diferença estatística em relação
aos tratamentos PD C0 e PD C1. Mas não diferiu do tratamento de manejo PC C0.
Não houve diferença estatística entre os tratamentos PD C0, PD C1, PC C0 e PC C1
para porosidade total na posição Entrelinha nas camadas 0-5 cm, 5-10 cm, 20-40 cm e 40-60
cm (Tabela 7).
44
Na camada (3) 10-20 cm o tratamento PC C1 apresentou diferença estatística dos
demais tratamentos com valor de 0,63 m³/m³.
Tabela 7 - Valores da porosidade total do solo, na posição Entrelinha, em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da cana-de-
açúcar.
Tratamento 0 -5 cm 5-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 40-60 cm
PD C0 0,66 a 0,63 a 0,59 a 0,59 a 0,60 a
PD C1 0,64 a 0,63 a 0,60 a 0,62 a 0,61 a
PC C0 0,65 a 0,63 a 0,61 a b 0,62 a 0,63 a PC C1 0,64 a 0,65 a 0,63 b 0,63 a 0,60 a
PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0
t/ha de calcário; Valores expressos em m³/m³. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não
diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
4.1.3 Macroporosidade
a) Linha
Como mostra a Tabela 8, entre as camadas 0-5 cm, 5-10 cm, 20-40 cm e 40-60 cm,
não houve nenhuma diferença estatística entre os tratamentos PD C0, PD C1, PC C0 e PC C1.
Mas na camada 10-20 cm o tratamento PC C0 teve o maior valor (0,26 m³/m³), diferindo
estatisticamente dos tratamentos PD C0 (0,16 m³/m³) e PD C1 (0,13 m³/m³.). Não diferiu
apenas do tratamento PC C1 (0,22 m³/m³). Os resultados obtidos estão em conformidade com
aqueles de HILL & CRUSE (1985), os quais constataram um aumento na macroporosidade
com o revolvimento do solo. O plantio direto, além de reduzir a porosidade total, muda
drasticamente a distribuição do tamanho dos poros, com redução dos poros de maior tamanho
(VAN OUWERKEK & BOONE, 1970).
45
Tabela 8 - Valores da macroporosidade do solo, na posição Linha, em função dos tratamentos
de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da cana-de-açúcar.
Tratamento 0 -5 cm 5-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 40-60 cm
PD C0 0,29 a 0,24 a 0,16 a b 0,24 a 0,18 a
PD C1 0,31 a 0,27 a 0,13 a 0,23 a 0,20 a
PC C0 0,27 a 0,28 a 0,26 c 0,23 a 0,21 a
PC C1 0,29 a 0,26 a 0,22 b c 0,21 a 0,19 a PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0
t/ha de calcário; Valores expressos em m³/m³. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não
diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
b) Entrelinha
Na camada 10-20 cm o tratamento PC C1 diferiu do tratamento PD C0 e PD C1,
porém com resultados similares ao tratamento sem aplicação de calagem (Tabela 9).
Não houve diferença estatística para todos os tratamentos em relação aos resultados de
macroporosidade na posição Entrelinha das camadas 0-5 cm, 5-10 cm, 20-40 cm e 40-60 cm.
Tabela 9 - Valores da macroporosidade do solo, na posição Entrelinha, em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da cana-de-
açúcar.
Tratamento 0 -5 cm 5-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 40-60 cm
PD C0 0,31 a 0,25 a 0,16 a 0,20 a 0,20 a PD C1 0,26 a 0,25 a 0,17 a 0,22 a 0,23 a
PC C0 0,28 a 0,27 a 0,21 a b 0,21 a 0,24 a
PC C1 0,28 a 0,28 a 0,24 b 0,23 a 0,21 a PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0
t/ha de calcário; Valores expressos em m³/m³. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não
diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
4.1.4 Microporosidade
a) Linha
Como demonstrado na Tabela 10, nas camadas 0-5 cm, 20-40 cm e 40-60 cm, não
houve diferenças entre os tratamentos:..
Na camada 5-10 cm o tratamento PD C0 apresenta diferença estatística dos
tratamentos PD C1, PC C0 e PC C1. E na camada 10-20 cm, o tratamento PD C1 teve
46
diferença em relação ao tratamento PC C0, mas não apresentou nenhuma diferença dos
tratamentos, PD C0 e PC C1.
Tabela 10 - Valores da microporosidade do solo, na posição Linha, em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da cana-de-
açúcar.
Tratamento 0 -5 cm 5-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 40-60 cm
PD C0 0,37 a 0,40 b 0,42 a b 0,38 a 0,41 a
PD C1 0,37 a 0,37 a 0,44 b 0,39 a 0,42 a
PC C0 0,37 a 0,37 a 0,39 a 0,39 a 0,40 a PC C1 0,35 a 0,67 a 0,41 a b 0,39 a 0,41 a
PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0
t/ha de calcário; Valores expressos em m³/m³. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não
diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
b) Entrelinha
Na camada 5-10 cm, o tratamento PD C1 apresentou diferença estatística dos
tratamentos PC C0 e PC C1, mas não houve diferença estatística do tratamento PD C0. Na
camada 10-20 cm o tratamento PD C0 (0,43 m³/m³) tem diferença significativa em relação ao
tratamento PC C1 (0,39 m³/m³) (Tabela 11).
Nas camadas 0-5 cm, 20-40 cm e 40-60 cm, não apresentou diferença estatística entre
os tratamentos PD C0, PD C1, PC C0 e PC C1.
Tabela 11 - Valores da microporosidade do solo, na posição Entrelinha, em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem nas cinco camadas avaliadas da cultura da cana-de-
açúcar.
Tratamento 0 -5 cm 5-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 40-60 cm
PD C0 0,35 a 0,38 b c 0,43 b 0,39 a 0,40 a
PD C1 0,38 a 0,39 c 0,42 a b 0,41 a 0,38 a
PC C0 0,37 a 0,36 a 0,40 a b 0,41 a 0,39 a
PC C1 0,35 a 0,36 a b 0,39 a 0,40 a 0,39 a PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0
t/ha de calcário; Valores expressos em m³/m³. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não
diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
47
Em estudo sobre a densidade a densidade, porosidade e resistência à penetração sob
diferentes preparos do solo, TORMENA et al. (2002) constataram que, em relação a
microporosidade, houve aumento em plantio direto quando comparado ao plantio
convencional, o que se deve ao aumento da densidade do solo no plantio direto.
4.1.5 Resistência à penetração
4.1.5.1 Época 3
Compreende o período entre 01/Janeiro a 01/Fevereiro de 2012 (máximo excedente
hídrico). Juntamente com as medições da resistência a penetração, foi coletada amostras de
solo das camadas de 0-20 cm e 20-40 cm para determinação da umidade do solo através do
método gravimétrico. Sendo assim, a umidade média do solo encontrada para a camada de 0-
20 cm foi de 20,53% e para a camada de 20-40 cm a umidade média mensurada foi de
20,74%.
a) Linha
Nas camadas 2,5 cm, 7,5 cm, 12,5 cm, 17,5 cm, 22,5 cm, 27,5 cm, 32,5 cm, 37,5 cm,
42,5 cm, 47,5 cm e 52,5 cm, não apresentaram nenhuma diferença estatística entre os
tratamentos PD C0, PD C1, PC C0 e PC C1. Na camada 57,5 cm o tratamento PD C0 diferiu
significativamente do tratamento PC C0, mas não apresentou diferença estatística dos
tratamentos PD C1 e PC C1. Dados apresentados na Tabela 12.
Os dados da Tabela 12 estão exemplificados na Figura 12, onde o comportamento da
resistência à penetração mensurada em todos os tratamentos. Observa-se que o maior valor
encontrado para a resistência à penetração foi para o tratamento PC C1, com valor de 3,79
Mpa, na camada de 32,5 cm, possivelmente esta camada de maior resistência está relacionada
ao pé de grade, causado por implementos de preparo de solo. Já o tratamento PD C0 e PD C1
apresentam uma resistência à penetração mais uniforme em todo o perfil do solo. Em estudo
sobre a resistência mecânica do solo à penetração, influenciada pelo tráfego de uma colhedora
em dois sistemas de manejo so solo SILVA et al. (2000) visualizaram que na camada de 0 a 5
cm houve uma maior resistência mecânica do solo à penetração na linha do tráfego, tanto no
preparo reduzido como em sistema plantio direto, evidenciando o efeito do tráfego da
colhedora no aumento da compactação do solo, avaliada no trabalho pelo aumento da
resistência mecânica do solo à penetração.
52
Tabela 12 - Valores da resistência a penetração do solo, na posição Linha, em função dos tratamentos de manejo e doses de calagem nas 12
camadas avaliadas da cultura da cana-de-açúcar na época 3.
Tratamentos 2,5
cm
7,5
cm
12,5
cm
17,5
cm
22,5
cm
27,5
cm
32,5
cm
37,5
cm
42,5
cm
47,5
cm
52,5
cm
57,5
cm
PD C0 1,30 a 1,90 a 3,06 a 3,28 a 3,38 a 3,19 a 3,46 a 3,45 a 3,44 a 3,28 a 2,82 a 2,96 b
PD C1 1,50 a 2,13 a 3,32 a 3,39 a 3,68 a 3,69 a 3,59 a 3,04 a 2,88 a 2,70 a 2,87 a 2,62 a b
PC C0 1,17 a 1,17 a 2,20 a 3,12 a 3,12 a 3,24 a 2,81 a 3,06 a 2,54 a 2,44 a 2,47 a 2,50 a
PC C1 1,12 a 1,33 a 1,97 a 2,38 a 3,02 a 3,35 a 3,79 a 3,23 a 3,00 a 2,98 a 2,61 a 2,81 a b
PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0 t/ha de calcário; Valores expressos em MPa. Médias seguidas de
mesma letra e número nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
Tabela 13 -Valores da resistência a penetração do solo, na posição Entrelinha, em função dos tratamentos de manejo e doses de calagem nas 12
camadas avaliadas da cultura da cana-de-açúcar na época 3.
Tratamentos 2,5
cm
7,5
cm
12,5
cm
17,5
cm
22,5
cm
27,5
cm
32,5
cm
37,5
cm
42,5
cm
47,5
cm
52,5
cm
57,5
cm
PD C0 1,62 a 3,01 a 4,25 a 4,40 a 4,58 a 4,32 a 4,26 a 4,33 b 3,76 b 3,13 a 2,83 a 2,76 a b
PD C1 1,54 a 2,56 a 3,39 a 3,79 a 3,59 a 3,93 a 3,45 a 3,10 a 3,12 a b 2,74 a 2,68 a 2,83 b
PC C0 1,94 a 3,29 a 3,49 a 3,45 a 2,89 a 3,05 a 3,05 a 2,92 a 2,76 a 2,36 a 2,60 a 2,40 a
PC C1 1,91 a 3,06 a 3,32 a 3,13 a 3,21 a 3,52 a 3,46 a 2,85 a 3,30 a b 3,05 a 2,76 a 2,88 b
PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0 t/ha de calcário; Valores expressos em MPa. Médias seguidas de
mesma letra e número nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
53
Figura 12 - Valores médios da resistência à penetração da posição Linha em relação às
camadas de analises.
b) Entrelinha
Na camada 37,5 cm o tratamento PD C0 apresentou diferença estatística dos
tratamentos PD C1, PC C0 e PC C1. Na camada 42,5 cm o tratamento PD C0 diferiu do
tratamento PC C0, mas não apresentou diferença dos tratamentos PD C1 e PC C1. Outra
camada que apresentou diferença entre os tratamento, foi na camada 57,5 cm, onde PD
C1 e PC C1 diferiram significativamente do tratamento PC C0, mas houve diferença
significativa do tratamento PD C0. Nas camadas 2,5 cm, 7,5 cm, 12,5 cm, 17,5 cm, 22,5
cm, 27,5 cm, 32,5 cm, 47,5 cm e 52,5 cm, não houve nenhuma diferença estatística
entre os tratamentos PD C0, PD C1, PC C0 e PC C1, como demonstrado na Tabela 13.
A Figura 13 foi elaborada com base nos dados da Tabela 13. Nesta figura está
representado graficamente os resultados de resistência à penetração, em relação a
camada. É possível observar que na camada de 10 a 40 cm o tratamento PD C1
apresenta maiores valores de resistência à penetração. Este fato pode estar associado ao
tráfego das colhedoras e transbordos, que exercer pressão no solo, especificamente na
54
estrelinha, devido ao grande peso desses maquinários. Já no tratamento PC C0 foram
encontrados os menores valores de resistência à penetração, possivelmente associado ao
revolvimento do solo pelo manejo adotado no sistema convencional de plantio da cana-
de-açúcar.
Figura 13- Valores médios da resistência à penetração da posição Entrelinha em relação
às camadas de analises.
4.1.5.2 Época 4
Compreende o período entre 15/Março a 15/Abril de 2012 (início do déficit
hídrico). Juntamente com as medições da resistência a penetração, foram coletadas
amostras de solo das camadas de 0-20 cm e 20-40 cm para determinação da umidade do
solo através do método gravimétrico. Sendo assim, a umidade média do solo encontrada
para a camada de 0-20 cm foi de 22,90% e para a camada de 20-40 cm a umidade média
mensurada foi de 22,64%.
55
a) Linha
Em todas as camadas 2,5 cm, 7,5 cm, 12,5 cm, 17,5 cm, 22,5 cm, 27,5 cm, 32,5
cm, 37,5 cm, 42,5 cm, 47,5 cm, 52,5 cm e 57,5 cm não houve diferença estatística entre
os tratamentos PD C0, PD C1, PC C0 e PC C1 (Tabela 14).
56
Tabela 14 - Valores da resistência a penetração do solo, na posição Linha, em função dos tratamentos de manejo e doses de calagem nas 12
camadas avaliadas da cultura da cana-de-açúcar na época 4.
Tratamentos 2,5
cm
7,5
cm
12,5
cm
17,5
cm
22,5
cm
27,5
cm
32,5
cm
37,5
cm
42,5
cm
47,5
cm
52,5
cm
57,5
cm
PD C0 1,26 a 1,61 a 2,33 a 2,74 a 2,45 a 2,54 a 2,53 a 2,74 a 2,88 a 2,75 a 2,60 a 2,82 a
PD C1 1,20 a 1,33 a 2,32 a 2,32 a 2,72 a 2,58 a 2,61 a 2,66 a 2,57 a 2,53 a 2,50 a 2,73 a
PC C0 1,13 a 1,40 a 1,82 a 2,37 a 2,34 a 2,59 a 2,62 a 2,86 a 2,57 a 2,21 a 2,50 a 2,87 a
PC C1 1,08 a 1,10 a 1,58 a 2,08 a 2,34 a 2,36 a 2,51 a 2,22 a 2,41 a 2,49 a 2,64 a 2,66 a
PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0 t/ha de calcário; Valores expressos em MPa. Médias seguidas de
mesma letra e número nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
Tabela 15 - Valores da resistência a penetração do solo, na posição Entrelinha, em função dos tratamentos de manejo e doses de calagem nas 12
camadas avaliadas da cultura da cana-de-açúcar na época 4.
Tratamentos 2,5 cm
7,5 cm
12,5 cm
17,5 cm
22,5 cm
27,5 cm
32,5 cm
37,5 cm
42,5 cm
47,5 cm
52,5 cm
57,5 cm
PD C0 1,71 a 2,63 a 3,57 a 3,69 b 4,24 b 4,59 b 4,63 a 3,79 a 3,85 a 3,89 a 3,61 a 3,39 a
PD C1 1,45 a 2,08 a 2,79 a 3,12 a b 3,18 a b 3,23 a b 3,02 a 3,21 a 3,12 a 3,39 a 3,42 a 3,38 a
PC C0 1,46 a 1,71 a 2,50 a 2,34 a 2,24 a 2,50 a 3,34 a 3,85 a 4,50 a 4,48 a 3,76 a 3,64 a
PC C1 1,45 a 1,95 a 2,52 a 2,61 a b 2,99 a b 3,42 a b 3,95 a 4,12 a 3,87 a 5,08 a 4,35 a 3,05 a
PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0 t/ha de calcário; Valores expressos em MPa.
Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
57
A Figura 14 em consonância com os resultados da Tabela 14, onde os valores de
resistência à penetração para todos os tratamentos apresentaram um comportamento
uniforme para seus resultados ao longo do perfil do solo analisado, se comparado às
outras épocas de amostragens, para a mesma posição de linha. Este fato pode estar
associado a grande indução sofrida pelo sistema radicular na época anterior (Época 3),
onde ocorre o máximo excedente hídrico, e maior expressão dos fatores que contribuem
para o crescimento radicular. Considerando que o próprio sistema radicular tenha efeito
descompactador do solo, e por isso todos os tratamentos de manejo mostram um
comportamento similar.
Figura 14- Valores médios da resistência à penetração da posição Linha em relação às
camadas de analises.
b) Entrelinha
Na camada 17,5 cm o tratamento PD C0 diferiu significativamente do
tratamento PC C0, mas não diferiram dos tratamentos PD C1 e PC1. Nas camadas 22,5
cm e 27,5 cm ocorreu a mesma interação estatística entre os tratamentos (Tabela 15).
58
Os maiores valores de resistência à penetração de todos os tratamentos, quando
comparados às outras épocas e posições avaliadas. O tratamento que demonstrou maior
estabilidade entre os valores de resistência à penetração foi o PD C1, onde é possível
observar menor flutuação dos valores encontrados, demonstrando a possibilidade do
solo estar mais estabilizado fisicamente nesse tipo de manejo para esta época e posição
(Figura 15).
Figura 15 - Valores médios da resistência à penetração da posição Entrelinha em
relação às camadas de analises.
A maior resistência mecânica do solo à penetração deve-se ao não revolvimento
do solo, que ano após ano vem cumulando pressões pelo tráfego de máquinas, e ainda,
pela acomodação natural das partículas (CARVALHO JÚNIOR et al., 1998)
4.2 Efeito dos Tratamentos na Fertilidade do Solo
4.2.1 Camada de 0-20 cm
Os resultados da análise de solo para a camada de 0-20 cm dos tratamentos PD
C0 , PD C1, PC C0 e PC C1 estão representados na Tabela 16.
59
Tabela 16 - Teores de nutrientes e características da fertilidade do solo em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem na camada de 0-20 cm.
Tratamento M. O.
(g/dm³) P
(mg/dm³) S. B.
(mmolc/dm³) H+Al
(mmolc/dm³) C.T.C.
(mmolc/dm³)
PD C0 35,75 a b 30,75 a b 33,20 a b 41,25 b 74,60 a
PD C1 38,00 b 38,75 b 67,60 c 26,50 a 94,10 b
PC C0 34,00 a b 28,75 a 26,60 a 42,25 b 68,85 a
PC C1 32,00 a 30,50 a b 37,28 b 31,75 a 69,03 a
Tratamento V%
(%)
Ca
(mmolc/dm³)
K
(mmolc/dm³)
Mg
(mmolc/dm³) pH
PD C0 45,00 a 22,25 a b 1,68 b 9,25 a 5,18 b
PD C1 71,75 c 42,00 c 1,10 a 24,50 c 5,73 d
PC C0 38,75 a 18,50 a b 1,35 a b 6,75 a 4,95 a
PC C1 54,25 b 23,50 b 1,03 a 12,75 b 5,35 c PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de
2,0 t/ha de calcário. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não diferem entre si pelo teste
de Tukey a 10 % de probabilidade.
Quanto à matéria orgânica (M.O.) houve diferença estatística entre o tratamento
PC C1 e PD C1, sendo o menor valor encontrado no tratamento PC C1 (32,0 g/dm³) e o
maior valor foi no tratamento PD C1 (38,0 g/dm³). Não houve diferença estatística entre
os tratamentos PD C0 e PC C0 (Tabela 16).
Quanto ao fósforo (P), entre PD C0 e PC C1 não houve diferença estatística
entre os tratamentos, mas entre PD C1 e PC C0 houve diferença estatística, com os
respectivos valores 38,75 mg/dm³ para PD C1 e 28,75 mg/dm³ para PC C0.
O maior valor de soma de bases (SB) foi de 67,6 mmolc/dm³ no tratamento PD
C1 que diferiu estatisticamente dos demais tratamentos, sendo eles: PD C0, PC C0 e PC
C1. E o menor valor para soma de bases foi 26,6 mmolc/dm³ no tratamento PC C0.
Quanto a acidez potencial (H + Al) nos tratamentos PD C1 e PC C1
apresentaram os menores valores de H+Al, não se diferindo estatisticamente entre si.
Mas ambos (PD C1 e PC C1), diferiram dos tratamentos PD C0 e PC C0 que tem os
maiores valores.
Na capacidade de troca de cátions (CTC) não houve diferença estatística entre
PD C0, PC C0 e PC C1, com seus respectivos valores, 74,6 mmolc/dm³, 68,85
mmolc/dm³ e 69,0 mmolc/dm³. O tratamento PD C1 diferiu estatisticamente dos demais,
com o valor de C.T.C de 94,1 mmolc/dm³.
60
Quanto a saturação por bases (V%) em PD C0 e PC C0 não se diferiram entre si,
apresentando os menores valores de V%. Com o segundo maior valor (54,25%) o
tratamento PC C1 diferiu de PD C0, PD C1 e PC C0. O maior valor de V% (71,75%)
foi encontrado no tratamento PD C1, que diferiu estatisticamente de PD C0, PC C0 e
PC C1.
O maior valor de cálcio (Ca) encontrado foi de 42,00 mmolc/dm³ no tratamento
PD C1, que diferiu estatisticamente dos tratamentos PD C0, PC C0 e PC C1.
O tratamento PD C0 teve o maior valor de potássio (K) (1,68 mmolc/dm³)
diferindo estatisticamente dos tratamentos PD C1 e PC C1, que apresentaram os
menores valores respectivamente 1,10 mmolc/dm³ e 1,03 mmolc/dm³.
O maior valor de magnésio (Mg) encontrado (24,5 mmolc/dm³) é referente ao
tratamento PD C1, que diferiu estatisticamente de PD C0, PC C0 e PC C1. O segundo
maior valor de Mg (12,75 mmolc/dm³) foi no tratamento PC C1, que apresentou
diferença estatística de PD C0, PD C1 e PC C0. Já os tratamentos PD C0 e PC C0 não
diferiram entre si.
Quanto ao pH do solo, todos os tratamentos diferiram estatisticamente entre si.
Os valores apresentados nas tabelas serão apresentados do maior para o menor valor de
pH, sendo eles: PD C1 (5,73), PC C1 (5,35), PD C0 (5,18) e PC C0 (4,95).
4.2.2 Camada de 20-40 cm
Na camada de 20-40 cm os resultados para itens M.O. (matéria orgânica), S. B.
(soma de bases), H+Al (acidez potencial), C.T.C. (capacidade de troca de cátions), Ca
(cálcio) e K (potássio) não apresentaram nenhuma diferença estatística dentre os
tratamentos PD C0, PD C1, PC C0 e PC C1. Os dados estão na Tabela 17.
No tratamento PC C0 encontra-se o valor mais alto de fóforo (P), 29,5 mg/dm³,
que diferiu estatisticamente de PD C1. Mas não apresentou diferença significativa dos
demais tratamentos (PD C0 e PC C1).
Quanto a saturação por bases (V%), PC C1 apresenta um valor de 49,75%,
diferindo significativamente de PC C0, que apresentou um valor de 40,75% e não difere
estaticamente dos tratamentos PD C0 e PD C1.
61
Quanto ao magnésio (Mg), PD C1 não difere de nenhum dos demais
tratamentos. Os menores valores para este nutriente são nos tratamentos PD C0 e PC C0
com os respectivos valores 6,75 mmolc/dm³ e 5,50 mmolc/dm³, que não apresentam
diferença estatística entre si. Mas diferem significativamente do tratamento PC C1 que
tem valor de 10,25 mmolc/dm³.
Tabela 17 - Teores de nutrientes e parâmetros da fertilidade do solo em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem na camada de 20-40 cm.
Tratamento M. O.
(g/dm³)
P
(mg/dm³)
S. B.
(mmolc/dm³)
H+Al
(mmolc/dm³)
C.T.C.
(mmolc/dm³)
PD C0 23,50 a 21,75 a b 26,15 a 32,00 a 58,15 a
PD C1 23,25 a 21,00 a 25,13 a 31,75 a 56,88 a
PC C0 28,00 a 29,50 b 25,28 a 36,00 a 61,28 a
PC C1 26,25 a 27,00 a b 30,93 a 31,00 a 61,93 a
Tratamento V%
(%)
Ca
(mmolc/dm³)
K
(mmolc/dm³)
Mg
(mmolc/dm³) pH
PD C0 44,75 a b 19,00 a 0,40 a 6,75 a 5,23 a b
PD C1 44,00 a b 16,75 a 0,38 a 8,00 a b 5,33 b PC C0 40,75 a 19,25 a 0,53 a 5,50 a 5,10 a
PC C1 49,75 b 20,25 a 0,43 a 10,25 b 5,35 b PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de
2,0 t/ha de calcário. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não diferem entre si pelo teste
de Tukey a 10 % de probabilidade.
Quanto ao pH do solo, os tratamentos PD C1 e PC C1 apresentaram diferença
estatística do tratamento PC C0. O tratamento PD C0 não difere significativamente de
nenhum dos demais tratamentos.
4.2.3 Camada de 40-60 cm
Dentre os tratamentos PD C0, PD C1, PC C0 e PC C1, na camada de 40-60 cm
os resultados para itens M.O., P, S. B., H+Al , C.T.C. (capacidade de troca de cátions),
V% (saturação de bases), Ca (cálcio) e K (potássio) não apresentaram nenhuma
diferença estatística (Tabela 18).
62
Tabela 18 - Teores de nutrientes e parâmetros da fertilidade do solo em função dos
tratamentos de manejo e doses de calagem na camada de 40-60 cm.
Tratamento M. O.
(g/dm³)
P
(mg/dm³)
S. B.
(mmolc/dm³)
H+Al
(mmolc/dm³)
C.T.C.
(mmolc/dm³)
PD C0 21,50 a 19,25 a 24,70 a 28,75 a 53,45 a
PD C1 20,25 a 19,50 a 28,35 a 24,75 a 52,65 a
PC C0 19,50 a 26,25 a 22,18 a 25,00 a 47,23 a
PC C1 18,50 a 21,25 a 21,50 a 25,75 a 47,25 a
Tratamento V%
(%)
Ca
(mmolc/dm³)
K
(mmolc/dm³)
Mg
(mmolc/dm³) pH
PD C0 45,75 a 18,50 a 0,45 a 5,75 a b 5,35 a
PD C1 52,50 a 19,75 a 0,48 a 8,00 b 5,55 b
PC C0 46,75 a 17,75 a 0,30 a 4,25 a 5,38 a
PC C1 45,50 a 15,25 a 0,25 a 6,00 a b 5,48 a b PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de
2,0 t/ha de calcário. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não diferem entre si pelo teste
de Tukey a 10 % de probabilidade.
Os valores de magnésio (Mg) encontrados foram 5,75 mmolc/dm³ e 6,0
mmolc/dm³ para os tratamentos PD C0 e PC C1, respectivamente, que não diferem
estatisticamente entre si e em relação aos demais tratamentos. Mas o tratamento PD C1
com um valor de 8,0 mmolc/dm³ apresenta diferença estatística de PC C0 com valor de
4,25 mmolc/dm³.
Quanto ao pH do solo, o tratamento PC C1 não difere estaticamente dos
tratamentos PD C0, PD C1 e PC C0. Mas o tratamento PD C1 difere significativamente
dos tratamentos PD C0 e PC C0.
O efeito dos tratamentos na fertilidade do solo ficou restrito à camada
superficial, 0-20cm, mesmo no sistema convencional. Nessa camada os parâmetros
relacionados diretamente ao efeito da calagem (Ca, Mg, pH e V%) apresentaram valores
mais elevados no tratamento C1 como esperado. Mas também foram mais elevados no
PD. O PD apresentou também maiores valores de matéria orgânica e de fósforo. O
efeito do sistema plantio direto no aumento dos teores disponíveis de fósforo no solo
tem sido frequentemente relatados e está relacionado à menor fixação desse elemento
pelas partículas de argila em função da baixa mobilização do solo. A calagem resultou
ainda em aumento da matéria orgânica do solo, indicando que com condições mais
adequadas de pH o crescimento de raízes e/ou a atividade microbiana do solo favorecem
o acúmulo de carbono.
63
4.3 Avaliação da Distribuição do Sistema Radicular
Na avaliação do sistema radicular observou-se um efeito de blocos, conforme a
análise de variância, pelo teste F (Tabela 19) para 4 blocos.
Tabela 19 - Análise de variância pelo teste F para 4 blocos.
FV GL SQ QM Fc Pr>Fc
Tratamento 3 1,50 0,50 0,47 0,71
Bloco 3 37,20 12,40 11,80 0,0018
erro 1 9 9,46 1,05
Época
3 26,90 8,97 15,37 0,00
Tratamento * Época 9 7,98 0,89 1,52 0,18
erro 2 36 21,00 0,58
Total Corrigido 63 104,04
CV 1 (%) 25,83
CV 2 (%) 19,25
Média Geral: 3,97
Isso ocorreu por que nas parcelas do bloco 4 foi aplicado o herbicida Provence
seletivo a cana-de-açúcar, que deveria ser aplicado sem que as plantas tivessem área
foliar. O modo de ação deste produto consiste na inibição da biossíntese dos compostos
precursores dos pigmentos fotossintéticos, reduzindo assim os níveis de caroteno dentro
da planta. Mas devido à logística, este herbicida foi aplicado quando as plantas de cana-
de-açúcar já estavam com folhas, causando uma severa fitotoxidade. Esse estresse é
causado por que o caroteno protege a clorofila da foto oxidação e quando este é inibido
ou diminuído na planta, o ciclo fotossintético é comprometido. E possivelmente por este
motivo a quantidade de biomassa do sistema radicular nas parcelas do bloco 4
consequentemente foi afetada. Então as análises foram feitas com 3 blocos apenas.
Para ilustrar este ocorrido, os valores médios de biomassa total de cada bloco,
estão apresentados na Tabela 20, os maiores valores encontrados para a biomassa total
foram no bloco 1, 2 e 3, onde não diferiram estatisticamente entre si, mas apresentaram
diferença em relação ao bloco 4 com o menor valor do peso total médio de raízes.
64
Tabela 20 - Biomassa total média de raízes nos 4 blocos.
Valores médios expressos em gramas por 14.255,00 cm³, soma de 30 amostras, sendo 6 posições x 5
camadas. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey
a 10 % de probabilidade.
Ao excluir o bloco 4 da análise estatística para o peso total médio de raízes,
consegue-se uma maior consistência dos resultados. Entre os blocos 1, 2 e 3 não houve
diferenças estatísticas para esta variável, como apresentado na Tabela 21.
Tabela 21 - Biomassa total média de raízes com 3 blocos.
Blocos
1 4,735 a
2 4,551 a
3 3,789 a Valores médios expressos em gramas por 14.255,00 cm³, soma de 30 amostras, sendo 6 posições x 5
camadas por bloco. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não diferem entre si pelo teste
de Tukey a 10 % de probabilidade.
Na avaliação do sistema radicular com 3 blocos, foi observado efeito menor
entre blocos, conforme a análise de variância, pelo teste F (Tabela 22) para 3 blocos.
Blocos
1 4,735 b
2 4,551 b
3 3,789 b
4 2,800 a
65
Tabela 22 - Análise de variância pelo teste F para 3 blocos.
FV GL SQ QM Fc Pr>Fc
Tratamento 3 2,13 0,71 0,55 0,67
Bloco 2 8,04 4,02 3,11 0,12
erro 1 6 7,76 1,29
Época 3 21,56 7,19 12,62 0,00
Tratamento * Época 9 9,07 1,01 1,77 12,74
erro 2 24 13,67 0,57
Total Corrigido 47 62,25
CV 1 (%) 26,11
CV 2 (%) 17,31
Média Geral: 4,36
A análise dos parâmetros da estatística descritiva desses dados indicou também
que os valores não seguem a distribuição normal. Conforme os gráficos de distribuição
de frequência, mostrados no anexo (Item 6, Figura 21), a distribuição dos dados é log
normal. Essa forma de distribuição pode ser consequência do crescimento irregular do
sistema radicular, em função de pequenas variações no solo, que podem criar condições
para um crescimento maior do sistema radicular naquele ponto. Assim, os dados para a
análise de variância foram transformados por y = ln(x).
4.3.1 Efeito dos tratamentos sobre biomassa total de raiz no perfil
Para o efeito dos tratamentos de manejo no peso total médio de raízes não
apresentou diferença estatística entre eles. Esses dados são apresentados na Tabela 23.
Tabela 23 - Efeito dos tratamentos na biomassa total de raízes
Tratamentos
PD C0 4,440 a
PD C1 3,998 a
PC C0 4,464 a
PC C1 4,532 a Tratamentos: PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 =
com aplicação de 2,0 t/ha de calcário. Valores médios expressos em gramas por 14.255,00 cm³, soma de
30 amostras, sendo 6 posições x 5 camadas por bloco. Médias seguidas de mesma letra e número nas
colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
66
Os valores de peso total médio dos tratamentos de manejo das épocas de
amostragem do sistema radicular são apresentados na Tabela 24.
Tabela 24 - Biomassa total média de raízes (t/ha) nas cinco camadas do solo por época.
Época
Tratamento 1 2 3 4
PD C0 3,804 2,044 3,180 3,430
PD C1 2,540 2,414 3,260 3,004
PC C0 2,988 2,260 3,709 3,592
PC C1 2,649 2,573 4,067 3,427 Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2- 15/outubro a 15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a
01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a 15/abril de 2012. Tratamentos: PD = Plantio Direto; PC = Preparo
Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0 t/ha de calcário. Valores
médios expressos em toneladas por hectare, considerando a profundidade de 0-100 cm.
Com os dados da Tabela 24, foi montada a Figura 16 para a melhor visualização
gráfica do comportamento da dinâmica radicular dentro das épocas de amostragens.
Podendo observar a biomassa do sistema radicular da cana-de-açúcar temporalmente,
através dos períodos que determinam o acúmulo biomassa radicular e também da parte
aérea. Com estes resultados é possível notar que na época 3 (máximo excedente hídrico)
que o tratamento que recebeu a aplicação de calcário e houve o preparo de solo (PC
C1) apresentou o maior peso médio total de biomassa radicular. Já o menor valor de
peso médio total foi encontrado no tratamento que não houve aplicação de calcário e
também não houve o preparo de solo (PD C0).
67
Figura 16 – Biomassa Radicular: Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2-
15/outubro a 15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a 01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a
15/abril de 2012. Série 1 – PD C0; Série 2 – PD C1; Série 3 – PC C0; Série 4 – PC C1.
Ainda sobre a Figura 16: Tratamentos: PD = Plantio Direto; PC = Preparo
Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0 t/ha de
calcário. Valores médios expressos em gramas por Valores médios expressos em
toneladas por hectare, considerando a profundidade de 0-100 cm.
Outro parâmetro que foi avaliado é a amplitude da biomassa do sistema
radicular, através da diferença entre o valor máximo e o mínimo do peso total médio de
raízes, como demonstrado na Tabela 25. O tratamento de manejo que obteve a menor
amplitude foi o PD C1, mostrando assim uma desnecessidade em emitir raízes no perfil
do solo.
Segundo VASCONCELOS (2002), a manutenção de grande massa de raízes
resulta em grande gasto de energia metabólica e tem consequências negativas sobre o
crescimento em altura de plantas e sobre a produtividade. Por outro lado, a manutenção
de pequena massa radicular com formação de raízes novas precedendo períodos críticos
de umidade, pode contribuir para a manutenção da produtividade.
Segundo KLEPPER (1991), o crescimento de raízes em plantas perenes ocorre
por fluxos de atividade, com padrões de distribuição dos fotoassimilados variando com
a estação do ano.
68
Tabela 25- Amplitude da biomassa total média de raízes dos tratamentos de manejo
Sistema de manejo
PD C0 PD C1 PC C0 PC C1
Amplitude 1,759 0,846 1,449 1,494 Tratamentos: PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 =
com aplicação de 2,0 t/ha de calcário. Valores expressos em toneladas por hectare, considerando a
profundidade de 0-100 cm.
As Figuras 17 e 18 demostram os mesmos valores da Tabela 24, mas para a
ilustração da biomassa radicular entre tratamentos de preparo de solo diferentes (PD e
PC), mas com o mesmo manejo para o corretivo de solo calcário (C0 ou C1). Com base
nos resultados de biomassa total média, foi inserida para melhor visualização, uma linha
de tendência polinomial de terceiro grau e com isso consegue-se observar a menor
amplitude do sistema radicular do tratamento de manejo PD C1.
Figura 17 - Biomassa Radicular: Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2-
15/outubro a 15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a 01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a
15/abril de 2012. Série 1 – PD C0; Série 2 – PC C0.
Ainda sobre a Figura 17: Tratamentos: Série 1 - PD = Plantio Direto, C0 = sem
aplicação de calcário; Série 2 - PC = Preparo Convencional, C0 = sem aplicação de
calcário. Valores médios expressos em toneladas por hectare,
considerando a
profundidade de 0-100 cm.
69
Figura 18 - Biomassa Radicular: Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2-
15/outubro a 15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a 01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a
15/abril de 2012. Série 1 – PD C1; Série 2 – PC C1.
Ainda sobre a Figura 18: Tratamentos: Série 1- PD = Plantio Direto, C1 = com
aplicação de 2,0 t/ha de calcário; Série2 - PC = Preparo Convencional, C1 = com
aplicação de 2,0 t/ha de calcário. Valores médios expressos em toneladas por hectare,
considerando a profundidade de 0-100 cm.
Segundo KLEPPER (1991), o crescimento de raízes em plantas perenes ocorre
por fluxos de atividade, com padrões de distribuição dos fotoassimilados variando com
a estação do ano, conforme verificado neste trabalho.
4.3.2 Efeito das épocas de amostragem no peso de raízes
A Tabela 26 demonstra a análise estatística por época dos valores médios da
soma das posições 1D+1E, 2D+2E e 3D+3E em todas as camadas (1, 2, 3, 4 e 5) e
tratamentos (PD C0, PD C1, PC C0 e PC C1). Onde maior valor encontrado foi na
época 3 que diferiu estatisticamente das épocas 1 e 2, mas não apresentou diferença
significativa da época 4.
O menor valor da biomassa radicular é apresentado na Época 2 (início da
reposição hídrica), este período é classificado como a retomada dos fatores ideais
indutivos para o crescimento e acúmulo de biomassa da parte aérea e também do
sistema radicular. Mas neste período os microrganismos do solo também aumentam
70
suas atividades, inclusive a de degradação de material orgânico como as próprias raízes
mortas que supriram a parte aérea durante o período anterior Época 1 (máximo déficit
hídrico). Ligado também aos fatores favoráveis, o maior acúmulo de biomassa do
sistema radicular foi na Época 3 (máximo excedente hídrico).
Tabela 26 – Biomassa total média de raízes (g/2.851,02 cm3) por época.
Época Biomassa (g/2.851,02 cm3)
1 0,852 b
2 0,662 a
3 1,013 c
4 0,959 b c
Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2- 15/outubro a 15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a
01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a 15/abril de 2012. Valores expressos em gramas por 2.851,02 cm³ (6
posições por camada: 1D+1E; 2D+2E; 3D+3E). Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas,
não diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
Na época 1 o tratamento PD C0 diferiu estatisticamente dos tratamentos PD C1 e
PC C1 mas não apresentou diferença significativa do tratamento PC C0. Os dados da
época 2, 3 e 4 não apresentaram diferença estatística entre os tratamentos de manejo PD
C0, PD C1, PC C0 e PC C1.
Com estes resultados mostra-se que na época 1, sendo o período mais estressante
em termos de baixa disponibilidade hídrica, temperaturas amenas e menor fotoperíodo,
e os tratamentos de manejo também mais estressantes PD C0 e PC C0 (ambos sem
aplicação de calcário) apresentaram maiores valores de biomassa do sistema radicular,
mostrando que o maior acumulo de biomassa, pode estar relacionada com a resposta da
planta ter maior área de absorção radicular para mineração dos nutrientes no ambiente
solo. Como demonstrado na Tabela 27.
71
Tabela 27 - Efeito dos tratamentos da biomassa total de raízes (g/2.851,02 cm3) em
cada época.
Época
Tratamento 1 2 3 4
PD C0 1,084 b 0,583 a 0,907 a 0,978 a
PD C1 0,724 a 0,688 a 0,930 a 0,856 a
PC C0 0,846 a b 0,644 a 1,057 a 1,024 a
PC C1 0,755 a 0,733 a 1,160 a 0,977 a Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2- 15/outubro a 15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a
01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a 15/abril de 2012. Tratamentos: PD = Plantio Direto; PC = Preparo
Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 = com aplicação de 2,0 t/ha de calcário. Valores
expressos em gramas por 2.851,02 cm³ (6 posições por camada: 1D+1E; 2D+2E; 3D+3E). Médias
seguidas de mesma letra e número nas colunas, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 10 % de
probabilidade.
Na Tabela 28 é apresentada a análise da biomassa radicular nas camadas de
coleta em relação a cada época de amostragem das raízes. Na época 1 as camadas 1 e 2
apresentaram maiores valores médios da biomassa de raízes, diferindo
significativamente das camadas 3, 4 e 5 que não diferem entre si. Na época 2 a camada
1 apresentou maior valor médio de biomassa radicular e apresentou diferença estatística
das camadas 2, 3, 4 e 5. O valor encontrado para camada 2 diferiu significantemente das
camadas 4 e 5 com os menores valores de biomassa.
Tabela 28 – Distribuição da biomassa de raízes (g/2.851,02 cm3), nas cinco camadas de
solo em cada época.
Época
Camadas 1 2 3 4
1 1,794 c 1,304 c 2,333 c 2,167 c
2 1,041 b 0,739 b 1,074 b 0,922 b
3 0,622 a 0,505 a b 0,820 b 0,683 a b
4 0,484 a 0,386 a 0,477 a 0,547 a
5 0,321 a 0,378 a 0,362 a 0,477 a Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2- 15/outubro a 15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a
01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a 15/abril de 2012. Camadas: 1- 0 a 20 cm; 2- 20 a 40 cm; 3- 40 a 60
cm; 4- 60-80 cm; 5- 80 a 100 cm. Valores expressos em gramas por 2.851,02 cm³ (6 posições por
camada: 1D+1E; 2D+2E; 3D+3E). Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não diferem
entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
72
Os resultados da época 3 e 4 tem comportamento parecido, demonstrando que os
maiores valores de biomassa de raízes são encontrados na camada 1 que diferem
estatisticamente das camadas 2, 3, 4 e 5. Onde a camada 2 não difere da camada 3, mas
apresenta diferença significativa das camadas 4 e 5, que por sua vez não diferem entre
si.
Através desse conjunto de resultados, nota-se que em todas as épocas a camada
1 diferiu estatisticamente das demais camadas sub-superficiais, demostrando assim que
os sistema radicular apresenta maior volume de biomassa na camada de 0-20 cm. Cerca
de 2/3 do sistema radicular se concentraram na camada de 0-40cm.
4.3.3 Efeito da posição e das camadas no peso de raízes por época
4.3.3.1 Todas as épocas
Tabela 29 – Biomassa média de raízes (g/950,34 cm3) por posição ao lado da planta em
cada época de coleta.
Época
Posição 1 2 3 4
1 0,353 b 0,256 b 0,430 b 0,450 b
2 0,281 a 0,201 a 0,314 a 0,275 a
3 0,218 a 0,206 a b 0,269 a 0,233 a Posição 1-1D+1E; 2-2D+2E; 3- 3D+3E. Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2- 15/outubro
a 15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a 01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a 15/abril de 2012. Valores
expressos em gramas por 950,34 cm³. Médias seguidas de mesma letra e número nas colunas, não diferem
entre si pelo teste de Tukey a 10 % de probabilidade.
Demonstrado pela Tabela 29 nas épocas 1, 3 e 4 a posição 1 difere
estatisticamente das posições 2 e 3. Na época 2 a posição 1 apresenta diferença da
posição 2, mas não difere da posição 3.
Com esses resultados é possível observar que o sistema radicular da cana-de-
açúcar tem maior biomassa na posição mais próxima da linha de plantas (posição 1-
1D+1E). Justificando assim a aplicação de insumos, como os adubos, sejam aplicados
em linha ao lado das plantas. Pois nesta posição há maior possibilidade de absorção dos
nutrientes fornecidos as plantas.
73
Em trabalho com cana crua e queimada ALVAREZ (2000) observou maior
quantidade de raízes bem próxima às linhas de cana-de-açúcar. COSTA et al. (2007)
atribuíram que a distribuição horizontal de raízes de cana-de-açúcar pode ser
influenciada pela posição em que é aplicada a adubação de soqueiras e pelo efeito do
trafego de máquinas e implementos.
O acumulo de nutrientes em determinado local no solo pode proporcionar maior
crescimento de raízes, devido à maior disponibilidade de nutrientes (DUNBABIN et al.;
2001).
Nas Figuras 19 e 20 estão exemplificados a distribuição do sistema radicular em
relação a posição e camada de amostragem entre os tratamentos de manejo em todas as
épocas de amostragens de raízes. A distribuição foi feita através do peso médio de
raízes por posição. As classes são ilustradas na Tabela 30.
Com as Figuras 19 e 20 é possível uma compreensão visual da resposta do
sistema radicular em relação aos tratamentos de manejo, épocas e camada de
amostragens da biomassa radicular. Como demonstrado na Tabela 29, o sistema
radicular, em todas as épocas, tem maior biomassa na posição próxima à planta, que é
também demonstrado nas Figuras 19 e 20, onde a coloração é mais intensa. A coloração
se torna menos intensa quanto mais distante da planta, ou seja, nas entrelinhas,
representadas pelas posições 2E, 2D, 3E e 3D. É importante lembrar que a planta está
posicionada entre as posições 1E e 1D, representando a linha.
Tabela 30- Classes e valores para análise de distribuição de raízes no perfil do solo.
Legenda
Classe Valor (g/475,17 cm³)
1 0,07
2 0,14
3 0,21
4 0,28
5 > 0,28
74
PD C0 - Época 1 PD C0 - Época 2 PD C0 - Época 3 PD C0 - Época 4
0-20 5 5 5 5 5 5 42,9% 0-20 5 5 5 5 5 5 47,6% 0-20 5 5 5 5 5 5 51,6% 0-20 5 5 5 5 5 5 41,0%
20-40 5 5 5 5 5 5 27,8% 20-40 5 5 5 5 5 5 18,5% 20-40 5 5 5 5 5 5 17,5% 20-40 5 5 5 5 5 5 16,0%
40-60 5 5 5 5 5 5 13,3% 40-60 5 5 5 5 5 5 15,3% 40-60 5 5 5 5 5 5 15,5% 40-60 5 5 5 5 5 5 15,8%
60-80 5 5 5 5 5 5 9,6% 60-80 5 5 5 5 5 5 11,1% 60-80 5 5 5 5 5 5 9,5% 60-80 5 5 5 5 5 5 14,5%
80-100 5 5 5 5 5 5 6,4% 80-100 5 5 5 5 5 5 7,6% 80-100 5 5 5 5 5 5 5,9% 80-100 5 5 5 5 5 5 12,7%
3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D
PD C1 - Época 1 PD C1 - Época 2 PD C1 - Época 3 PD C1 - Época 4
0-20 5 5 5 5 5 5 39,2% 0-20 5 5 5 5 5 5 38,4% 0-20 5 5 5 5 5 5 46,3% 0-20 5 5 5 5 5 5 52,6%
20-40 5 5 5 5 5 5 20,5% 20-40 5 5 5 5 5 5 20,0% 20-40 5 5 5 5 5 5 17,9% 20-40 5 5 5 5 5 5 19,7%
40-60 5 5 5 5 5 5 16,8% 40-60 5 5 5 5 5 5 14,9% 40-60 5 5 5 5 5 5 18,5% 40-60 5 5 5 5 5 5 11,8%
60-80 5 5 5 5 5 5 14,4% 60-80 5 5 5 5 5 5 13,1% 60-80 5 5 5 5 5 5 10,4% 60-80 5 5 5 5 5 5 7,0%
80-100 5 5 5 5 5 5 9,0% 80-100 5 5 5 5 5 5 13,6% 80-100 5 5 5 5 5 5 6,9% 80-100 5 5 5 5 5 5 8,8%
3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D
Pro
fun
did
ade
(cm
)
Pro
fun
did
ade
(cm
)
Pro
fun
did
ade
(cm
)P
rofu
nd
idad
e (c
m)
Pro
fun
did
ade
(cm
)P
rofu
nd
idad
e (c
m)
Pro
fun
did
ade
(cm
)
Pro
fun
did
ade
(cm
)
57,0%
27,2%
59,8%
23,4%
58,4%
26,6%
64,1%
17,3%
72,4%
15,8%
70,7%
16,0%
66,0%
18,7%
69,1%
15,4%
Figura 19 - Distribuição do sistema radicular dentro das épocas nos tratamentos PD C0 e PD C1.
75
PC C0 - Época 1 PC C0 - Época 2 PC C0 - Época 3 PC C0 - Época 4
0-20 5 5 5 5 5 5 48,0% 0-20 5 5 5 5 5 5 40,1% 0-20 5 5 5 5 5 5 38,4% 0-20 5 5 5 5 5 5 40,2%
20-40 5 5 5 5 5 5 24,4% 20-40 5 5 5 5 5 5 24,9% 20-40 5 5 5 5 5 5 25,5% 20-40 5 5 5 5 5 5 23,4%
40-60 5 5 5 5 5 5 12,5% 40-60 5 5 5 5 5 5 14,1% 40-60 5 5 5 5 5 5 16,8% 40-60 5 5 5 5 5 5 15,3%
60-80 5 5 5 5 5 5 7,5% 60-80 5 5 5 5 5 5 11,8% 60-80 5 5 5 5 5 5 11,2% 60-80 5 5 5 5 5 5 12,8%
80-100 5 5 5 5 5 5 7,6% 80-100 5 5 5 5 5 5 9,2% 80-100 5 5 5 5 5 5 8,2% 80-100 5 5 5 5 5 5 8,4%
3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D
PC C1 - Época 1 PC C1 - Época 2 PC C1 - Época 3 PC C1 - Época 4
0-20 5 5 5 5 5 5 36,8% 0-20 5 5 5 5 5 5 33,1% 0-20 5 5 5 5 5 5 48,5% 0-20 5 5 5 5 5 5 48,2%
20-40 5 5 5 5 5 5 23,0% 20-40 5 5 5 5 5 5 25,3% 20-40 5 5 5 5 5 5 22,9% 20-40 5 5 5 5 5 5 17,6%
40-60 5 5 5 5 5 5 16,5% 40-60 5 5 5 5 5 5 16,5% 40-60 5 5 5 5 5 5 14,3% 40-60 5 5 5 5 5 5 13,7%
60-80 5 5 5 5 5 5 15,2% 60-80 5 5 5 5 5 5 10,7% 60-80 5 5 5 5 5 5 7,0% 60-80 5 5 5 5 5 5 10,7%
80-100 5 5 5 5 5 5 8,4% 80-100 5 5 5 5 5 5 14,4% 80-100 5 5 5 5 5 5 7,4% 80-100 5 5 5 5 5 5 9,8%
3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D 3 E 2 E 1 E 1 D 2 D 3 D
Pro
fun
did
ade
(cm
)P
rofu
nd
idad
e (c
m)
Pro
fun
did
ade
(cm
)P
rofu
nd
idad
e (c
m)
Pro
fun
did
ade
(cm
)P
rofu
nd
idad
e (c
m)
Pro
fun
did
ade
(cm
)P
rofu
nd
idad
e (c
m)
63,6%
21,1%
59,8%
23,7%
58,4%
25,1%
71,3%
14,4%
65,7%
20,6%
72,4%
15,1%
65,0%
20,9%
63,9%
19,4%
Figura 20 - Distribuição do sistema radicular dentro das épocas nos tratamentos PC C0 e PC C1.
76
Trabalhando com cana crua e queimada ALVAREZ et al. (2000) afirmam que na
cana crua o sistema radicular se distribui nos 40 cm de solo com 75% do seu total; no
mesmo trabalho e para a cana queimada, 72% do sistema radicular estavam nos
primeiros 40 cm de profundidade; em um segundo estudo realizado no segundo ano,
esses valores são 70 e 68% para cana crua e queimada respectivamente.
Como demonstrado nas Figuras 19 e 20, a biomassa do sistema radicular da
cana-de-açúcar na camada de 0-40 cm (0-20 + 20-40 cm), variou com a máxima
porcentagem de 72,4% do total da biomassa radicular nos tratamentos PC C0 – Época 1
e PD C1 – Época 4 e mínima porcentagem no tratamento PD C0 – Época 4 com o valor
de 57% da biomassa total para a camada de 0 a 40 cm.
Em estudo da quantificação de raízes metabolicamente ativas da cana-de-açúcar
FARONI et al. (2006) encontraram mais de 90% de raízes nas camadas de solo de 0 a
0,2 m e 0,2 a 0,4 m de profundidade.
Também constatado por FARONI et al. (2006) foi a maior distribuição
porcentual de raízes vivas em profundidade, principalmente na camada de 0,4 – 0,8 m,
em média maiores que 100% do total de raízes pela quantificação das raízes
metabolicamente ativas do solo (depois do peneiramento), enquanto em superfície , a
média foi de 38%. Essa tendência de aumento de raízes metabolicamente ativas em
profundidade também foi constatada AGUIAR (1978).
No presente trabalho foi encontrado, na camada de 40-80 cm (40-60 + 60-80
cm), 31,8% do total da biomassa radicular para o tratamento PC C1 – Época 1 e 18,8%
do total da biomassa radicular para o tratamento PD C1 – Época 4, representando o
maior e menor valor encontrados respectivamente.
Para as camadas mais profundas, entre 60 a 100 cm, a máxima porcentagem
encontrada foi de 27,2% no tratamento PD C0 – Época 4 e a porcentagem mínima
encontrada foi de 14,4% para o tratamento PC C1 – Época 3.
4.4 Produtividade da Parte Aérea
Segundo VASCONCELOS (2002) parte das reservas que poderiam ser
utilizadas para produção de colmos e folhas, é drenada para o aumento e manutenção do
sistema radicular. No aspecto biológico, é mais interessante para a planta, cuja parte
77
aérea está sendo colhida anualmente, que haja aumento da sua capacidade de
sobrevivência do que aumento de produção da parte aérea.
De acordo com os resultados de produção apresentados na Tabela 31, os
tratamentos não apresentaram diferença estatística entre si. O tratamento que houve
maior biomassa de parte aérea foi PD C1 e foi ainda o tratamento que apresentou menor
amplitude da biomassa radicular, como apresentado na Tabela 25. Considerando o
citado acima, pode-se observar que a planta de cana-de-açúcar, quando em ambiente
mais favorável em termos de solo devido ao plantio direto e ao fornecimento de calcário
como manejo, a planta apresenta como resposta a menor oscilação em termos de
biomassa de raízes (menor amplitude), devido a não necessidade do uso de energia
metabólica para manutenção da biomassa do sistema radicular, a planta em resposta
drena os metabolitos para manutenção da parte aérea.
Tabela 31 – Produção média da parte aérea nos tratamentos.
Tratamento Produção (t/ha)
PD C0 118,0 a
PD C1 133,6 a
PC C0 116,5 a
PC C1 125,1 a Tratamentos: PD = Plantio Direto; PC = Preparo Convencional; C0 = sem aplicação de calcário; C1 =
com aplicação de 2,0 t/ha de calcário.
78
5 CONCLUSÕES
1) O sistema de manejo PD apresenta maiores valores de densidade do solo e
resistência à penetração, especialmente quando não recebe calcário, e menores
de porosidade total e de macroporosidade. Na linha a diferença entre os
tratamentos é menor, indicando que a sulcação cria um ambiente com menor
resistência à penetração, independente do sistema de manejo.
2) O sistema de manejo PD C1 apresenta os maiores valores de matéria orgânica
(M.O.), fósforo (P), soma de bases (SB), capacidade de troca de cátions (CTC)
saturação de bases (V%), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e pH do solo na camada de
0-20 cm comprovando que o sistema de manejo conservacionista e o
fornecimento de nutrientes pela aplicação de calcário na superfície melhoram a
fertilidade do solo.
3) A época de máximo de excedente hídrico promoveu, em todos os tratamentos, o
maior acúmulo de biomassa radicular, indicando que os fatores climáticos
exercem grande influência do desenvolvimento radicular.
4) Em todas as épocas de amostragens, a posição mais próxima do eixo central da
planta acumulou a maior parte da biomassa radicular, independente do
tratamento, devido a conformação natural do sistema radicular da planta de
cana-de-açúcar.
5) A distribuição da biomassa do sistema radicular indicou que 2/3 das raízes estão
na camada até 40cm, mas o volume de biomassa de raízes nas camadas mais
profundas (60-100 cm) justifica que os estudos sobre o sistema radicular da
cana-de-açúcar sejam feitos nessas camadas.
6) O tratamento de manejo PD C1 apresenta o menor valor de amplitude da
biomassa de raízes nas diferentes épocas do ano, indicando a manutenção de
pequena massa radicular, com formação de raízes novas precedendo períodos
críticos de umidade, o que pode contribuir para a manutenção da produtividade.
79
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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109
7 ANEXOS
Figura 21 - Ditribuição da frequência dos pesos de raízes.
Figura 22 - Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2- 15/outubro a
15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a 01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a 15/abril de
2012. Série 1 – PD C0; Série 2 – PD C1.
110
Figura 23 - Épocas: 1- entre 01/agosto a 01/setembro de 2011; 2- 15/outubro a
15/novembro de 2011; 3- 01/janeiro a 01/fevereiro de 2012; 4- 15/março a 15/abril de
2012. Série 1 – PC C0; Série 2 – PC C1.