PROPRIEDADES FÍSICAS DE UM SOLO SOB PASTAGEM DE TIFTON 85 EM SISTEMA ROTACIONADO E IRRIGADO POR PIVÔ CENTRAL

PHYSICAL PROPERTIES OF A SOIL UNDER TIFTON 85 PASTE IN ROTATION SYSTEM IRRIGATED BY CENTRAL PIVOT

Edmar Antonio Genari, Acadêmico de Engenharia Agronômica

e-mail do autor, Centro Universitário Salesiano/Lins

Rafael Maio Nogueira Tavares Acadêmico de Engenharia Agronômica

e-mail do autor, Centro Universitário Salesiano/Lins

Vitor Henrique de Mattos Tomazele Acadêmico de Engenharia Agronômica

e-mail do autor, Centro Universitário Salesiano/Lins

Luiz Paulo Montenegro de Miranda, Prof. Orientador

Centro Universitário Salesiano de Lins – luizpauloagro@yahoo.com.br

RESUMO

A irrigação das pastagens aumenta a produtividade, porém, acaba limitando alguns componentes do solo e ocultando a degradação do ambiente de produção. O trabalho avaliou o efeito do manejo sobre as propriedades físico-químicas do solo em sistema irrigado. O experimento foi conduzido na Fazenda Floresta, em Lins/SP, de novembro/2017 a março/2018, em delineamento em blocos. Foram coletadas amostras nos tratamentos irrigados e em sistema convencional para a avaliação da produção da forrageira. Para a avaliação das propriedades físicas do solo de macroporosidade, microporosidade, porosidade total e densidade, coletou-se amostras dentro dos sistemas com anel volumétrico, nas camadas de 0,00-0,10 m e 0,10-0,20 m. Houve alterações nas características físicas do solo, redução da macroporosidade e porosidade total, um aumento na microporosidade e densidade em função do manejo, sendo mais significativo no sistema irrigado rotacionado na camada de 0,00-0,10 m. A altura do dossel é maior no sistema irrigado, porém o teor de proteína do sistema convencional é maior que no sistema irrigado.

Palavras-chave: Qualidade do solo. Pastagem irrigada. Pecuária leiteira.

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ABSTRACT

Grassland irrigation increases productivity, however, it ends up limiting some soil components and hiding a degradation of the production environment. The study evaluated the effect of physical growth as soil plants of the irrigated system. The experiment was conducted at Fazenda Floresta, in Lins / SP, from November / 2017 to March / 2018, in a block design. Samples were collected in the irrigated treatments and in a conventional system for an evaluation of the forage production. For an analysis of soil physical characteristics of macroporosity, microporosity, total porosity and density, we collected samples within the systems with volume, in the layers of 0.00-0.10 m and 0.10-0.20 m. There were some alterations in the physical characteristics of the soil, reduction of macroporosity and total porosity, an increase in microporosity and density as a function of management, being more significant in the rotational irrigated system in the 0.00-0.10 m layer. The canopy height is higher in the irrigated system, but the protein content of the conventional system is higher than any irrigated system.

Keywords: Soil quality. Irrigated pasture. Cattle ranching.

INTRODUÇÃO

A produção das forragens no Brasil tem se intensificado nos últimos anos

refletindo um aumento nas áreas de pastagens cultivadas, devido aos avanços em

pesquisas e processos de melhoramento de plantas forrageiras, introdução de novas

cultivares, uso de fertilizantes e de irrigação (SILVA et al., 2008).

Dentre as forrageiras cultivadas no Brasil o Tifton 85 (Cynodon spp.) é a

forragem mais utilizada na pecuária leiteira que emprega algum nível tecnológico.

Essa gramínea foi introduzida no Brasil em 1993, sendo capaz de resistir e manter-

se verde diante de situações críticas de geadas e secas (BURTON et al. 1993).

Como características apresenta grande produção de área de massa foliar, ótima

relação folha/colmo, folhas finas com coloração verde escuro, rizomas bem

definidos, alto valor nutritivo, responde muito bem a irrigação, adubação e pode ser

plantada em todas as regiões do nosso país, exceto em solos encharcados

(SOARES FILHO et al., 2002).

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Os períodos de déficit hídrico ocasionam perdas na produtividade, reduzindo

a capacidade da cultura e prejudicando seu desenvolvimento mesmo com a

disponibilidade de fotoperíodo e temperatura adequados. Com isso muitos

produtores buscam na irrigação uma alternativa de se produzir uma maior

quantidade de forragem, com melhor qualidade durante todo o ano, principalmente

nos períodos de inverno.

Com a intensificação de produção de forragens em sistemas irrigados e

adubados, são obtidas altas produções com excelente qualidade de matéria seca, e,

com manejo realizado de forma adequada. Assim, irrigação deve fornecer a lâmina

de água de acordo com as necessidades reais da cultura e de acordo com a

capacidade do solo em reter umidade. No entanto, algumas condições de manejo

podem causar impactos negativos nas características físicas do solo, podendo

restringir ainda, a atividade química do solo relacionada com a fertilidade da área se

mal manejada.

O excesso de umidade no solo e a alta taxa de lotação dos animais durante o

pastejo intensivo podem causar a compactação do solo, ocorrendo o aumento da

densidade devido ao pisoteio animal (HAMZA & ANDERSON, 2005). O pisoteio

animal durante o pastejo altera a porosidade, reduzindo a infiltração de água e

disponibilidade de ar nas camadas mais superficiais, principalmente, quando altas

taxas de lotação estão associadas com alta umidade no solo, favorecendo ainda

mais a formação de compactação (COLLARES et al., 2011). As plantas são afetadas

sempre que os valores de densidade do solo ultrapassam 1,5 g/cm³, causando falta

de aeração para a atividade radicular, o que interfere diretamente na absorção de

água e nutrientes (SOUZA et al., 1997).

Considerando as influências do manejo do pasto associado à irrigação, este

trabalho tem por objetivo avaliar as alterações causadas em um solo cultivado com

pastagem de Tifton 85 irrigado em sistema rotacionado.

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I. MATERIAL E MÉTODOS

1.1 Características do local da pesquisa

O trabalho foi realizado entre 15/11/2017 a 11/03/2018 em acompanhamento

a uma área de pastagem de Tifton 85 irrigada por pivô central, e comparada com

uma pastagem convencional sem irrigação. A área pertence a Fazenda Floresta,

situada no município de Lins/SP, com coordenadas geográficas centrais da área

experimental sendo, latitude 21°41’13” S, longitude 49°46’54” O, e altitude 484 m.

Segundo a classificação de Köppen, o clima da região é tipo Aw, clima tropical

chuvoso úmido com inverno seco.

Na fazenda a forragem constitui parte da alimentação animal para pecuária

leiteira, com 286 animais da raça Girolando em lactação sendo o peso médio de

cada animal em torno de 450 kg. A área é irrigada por sistema de aspersão por pivô

central, modelo Valmont 8000 possuindo 206 metros torre, irrigando uma área de

19,21 ha com vazão de 128 m³/h, possuindo 20 piquetes em forma de cunha, sendo

que cada piquete apresenta uma área de 0,9 há, sendo dividido ao meio. A área de

pasto convencional apresenta 0,70 ha para pastejo.

O pastejo é realizado por 286 animais que são divididos em dois lotes dentro

do mesmo piquete, fazendo pastejo de ponta, permanecendo apenas um dia em

cada piquete. Ainda no mês de setembro foi realizada roçada mecanizada para

uniformização de altura da pastagem em todos os piquetes. Após a saída dos

animais em lactação outro lote entra na sequência como repasse, constituído por 45

novilhas. Na área de pastejo convencional é manejada com 42 animais, sendo que

nos dois sistemas os animais recebem um complemento de silagem de 20

kg/animal/dia.

O manejo na área que é objeto de estudo entrou em operação em julho de

2017, com a conclusão da instalação do pivô central. Sendo realizada a irrigação a

cada 48 horas, com o sistema realizando duas voltas completas aplicando uma

lâmina de 11 mm. Associada a essa irrigação é realizada a aplicação de nitrogênio,

na forma de uréia, na dosagem de 120 kg/piquete logo após a saída do repasse.

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1.2 Determinação das propriedades físicas do solo

A coleta das amostras para a avaliação das propriedades físicas ocorreu no

dia 11 de novembro de 2017, visando retratar os diferentes estádios de crescimento

da pastagem de Tifton 85 e seus efeitos sobre as propriedades do solo.

Realizou-se um levantamento das condições físicas coletando-se cinco

pontos por piquete escolhidos aleatoriamente, sendo avaliados: densidade,

macroporosidade, microporosidade e porosidade total, nas camadas de 0,00-0,10 m

e 0,10-0,20 m. A densidade e as porosidades do solo foram determinadas pelo

método do anel volumétrico e da mesa de tensão (EMBRAPA, 1997). Foi

determinada a granulometria através da classificação da classe textural utilizando a

metodologia (SANTOS et al., 2015).

Na coleta das amostras do solo na área irrigada por pivô central, foram

tomadas em quatro piquetes intercalados, sendo que, os piquetes avaliados foram

os de número 02, 17, 12 e 07, no sistema de rotação, sendo respectivamente, o 1°,

6°, 11° e 16° dias de descanso do pasto, após a saída dos animais de repasse. A

coleta ocorreu na área de pasto adjacente não irrigado sob manejo convencional.

1.3 Delineamento experimental e análise estatística.

O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados com cinco

tratamentos e cinco repetições para as propriedades físicas do solo avaliadas. As

coletas das amostras seguiram conforme apresentado abaixo.

Assim, os tratamentos foram:

Tratamento 1 – Piquete 2 com 1 dia após saída do lote repasse, descanso;

Tratamento 2 – Piquete 17 com 6 dias após saída do lote repasse, descanso;

Tratamento 3 – Piquete 12 com 11 dias após saída do lote repasse,

descanso;

Tratamento 4 – Piquete 7 com 16 dias após saída do lote repasse, descanso;

Tratamento 5 – Testemunha pastagem convencional adjacente, com animais

permanentes.

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Os resultados dos atributos avaliados foram submetidos à análise de

variância pelo teste F (P<0,05) e comparados por Tukey (P<0,05). As análises

estatísticas foram realizadas utilizando o software SISVAR (FERREIRA, 1999).

II. RESULTADOS E DISCUSSÃO

2.1 Análise granulométricaConforme análise granulométrica até a profundidade de 0,20m baseado no

triângulo textural (SANTOS et al.,2015), o solo da área irrigada apresenta classe de

textural areia franca, enquanto que, o solo da pastagem convencional apresenta

classe textural francoarenosa. Como essa última representa o incremento nos teores

de silte no solo, esse fator pode estar relacionado a topografia do terreno, pois a

área adjacente está localizada em uma cota mais baixa, o que permite que esta

receba frações minerais menores transportadas pela água na paisagem. A análise

granulométrica do solo da área experimental está apresentada na Tabela 1.

Tabela 1 - Análise granulométrica do solo na profundidade de 0,00 – 0,20 m.

Piquete Areia Silte Argila Classe texturalnº2 815 92 93 Areia Franca

17 848 62 91 Areia Franca12 822 70 107 Areia Franca7 817 77 107 Areia Franca

Pasto Convencional 782 110 108 Francoarenosag/Kg= gramas/quilograma, n°= número.

--------------------(g/Kg)--------------------

Fonte: os autores.

As características dessas classes texturais destacam, baixo teor de argila, e

elevados teores de areia, o que facilita a infiltração de agua no solo, porém,

proporcionam uma menor capacidade de retenção e estruturação, sendo o solo mais

sujeito a erosão se for mal manejado. Relacionando essas características à

fertilidade, apresentam baixa capacidade de troca de cátions (CTC), possibilitando

uma maior lixiviação de nutrientes.

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2.2 Valores de macroporosidade, microporosidade e porosidade totalOs valores de macroporosidade, microporosidade e porosidade total do solo

são apresentadas nas Tabelas 2, 3 e 4, respectivamente, para a superficie (0,00 a

0,10 m) e subsuperficie (0,10 a 0,20 m) nos tratamentos avaliados.

Na superfície houve diferença com relação à macroporosidade apenas para o

pasto convencional (testemunha), apresentando um valor de 8,36 cm³ cm³ em

relação ao valores observados sob piquetes no sistema rotacionado. Nos piquetes

irrigados, embora apresentem valores estatisticamente semelhantes à pastagem

convencional, representam uma condição intermediaria de compactação entre os

tratamentos observados, onde todos os valores observados indicam restrições da

macroporosidade do solo.

Tabela 2 - Valores de macroporosidade do solo em pastagem de Tifton 85 sob

sistema irrigado rotacionado e pasto convencional.

Piquete Sistema de pastejo

2 1° dap 4,18 b17 6° dap 6,33 a b12 11° dap 4,13 b7 16° dap 5,57 a b

Pasto convencional Diário 8,36 a

2 1° dap 4,19 a17 6° dap 3,98 a12 11° dap 4,22 a7 16° dap 4,52 a

Pasto convencional Diário 4,33 a

Macroporosidade (cm³ cm³)Profundidade 0,00 a 0,10 m

Profundidade 0,10 a 0,20 m

Medidas seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey 5%; dap= dia após o pastejo, m= metro, cm³= centrímetro cúbico. Fonte: Os autores.

Os baixos valores de macroporosidade indicam uma aeração deficiente no

solo prejudicando o desenvolvimento de raizes e das culturas utilizadas. Para

Gomes et. al., (1992) verificando valores de macroporosidade mais comum

encontrados em horizontes A, destacam que essa propriedade situa-se em torno de

10%. CAMARGO & ALLEONI (1997), afirmam que, um solo ideal deve apresentar

50% de volume de poros totais, sendo que entorno de 16,5% devem ser ocupados

pelo ar, atribuidos à macroporosidade.

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De maneira geral, observa-se que a macroporosidade em subsuperficie não

apresenta diferenças entre os piquetes irrigados e, na área de pastagem

convencional, indicando que para essa profundidade a camada encontra-se com

reduzida macroporosidade, inferior a 10%, sendo forte indicativo de compactação.

A redução da macroporosidade do solo é decorrente da compactação,

influenciando a redução da qualidade física, diminuindo as trocas gasosas do solo

com a atmosfera externa, provocando restrição do sistema radicular e diminuindo a

taxa de infiltração de agua no solo (RAIJ,2011). Quando a porosidade de aeração for

menor que 10%, a taxa de fluxo de oxigênio que será utilizado pelo sistema radicular

das plantas é extremamente comprometida, causando deficiência nos processos

fisiológicos e metabólicos e, no crescimento das raízes das plantas (Leão, 2002).

Com relação a microporosidade na Tabela 3, observa-se que em

subsuperficie não houveram diferença entre os tratamentos irrigados, em relação à

área sob pastejo convencional. No geral, os valores variaram de 30,16 a 33,43 cm³

cm³ sob todos os tratamentos para a profundidade. Dessa forma, na condição

observada, os aumentos de microporosidade refletem a redução da

macroporosidade, conforme apresentadas anteriormente.

Tabela 3 - Valores de microporosidade do solo em pastagem de Tifton 85 sob

sistema irrigado rotacionado.

Piquete Sistema de pastejo

2 1° dap 33,93 b17 6° dap 35,39 b12 11° dap 33,48 b7 16° dap 37,07 a b

Pasto convencional Diário 41,02 a

2 1° dap 30,16 a17 6° dap 33,43 a12 11° dap 31,47 a7 16° dap 32,74 a

Pasto convencional Diário 31,91 a

Microporosidade (cm³ cm³)Profundidade 0,00 a 0,10 m

Profundidade 0,10 a 0,20 m

Medidas seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey 5%; dap= dia após o pastejo, m= metro, cm³= centrímetro cúbico.

Fonte: Os autores.

Semelhante ao observado para a macroporosidade em superficie, foi

observado para a microporosidade, com a área sob pastagem convencional

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apresentando maior valor de microporosidade 41,02 cm³ cm³. Essa propriedade

variou de 33,48 a 37,07 cm³ cm³ dentro dos piquetes irrigados sob rotação dos

animais. Segundo CAMARGO & ALLEONI (1997), um solo ideal deve apresentar na

capacidade de campo valores de 33,5% de microporosidade, onde esse espaço

deve ser ocupado pela água.

Na condição estudada os valores observados nos tratamentos irrigados

encontram-se próximos a esse percentual, sendo mais pronunciado na área sob

pasto convencional, estando essa condição relacionada diretamente com a

capacidade de retenção de umidade do solo nessas áreas devido alterações físicas.

Os valores de porosidade total são apresentados na Tabela 4, onde o pasto

convencional apresentou maiores valores para esse atributo em superfície. No

sistema irrigado, foram observados os menores valores com um intervalo de tempo

após a saída dos animais do piquete. Em subsuperficie não foram observadas

diferenças entre os tratamentos irrigados e a área de pasto convencional.

Considerando a porosidade total, CAMARGO & ALLEONI (1997) destacam ainda

que, a condição ideal para o solo deve ser de porosidade total entorno 50% de seu

volume de poros.

Tabela 4 - Valores de porosidade total do solo em pastagem de Tifton 85 sob

sistema irrigado rotacionado.

Piquete Sistema de pastejo

2 1° dap 38,09 b c17 6° dap 41,73 b c12 11° dap 37,61 c7 16° dap 42,70 b

Pasto convencional Diário 49,38 a

2 1° dap 34,35 a17 6° dap 37,41 a12 11° dap 35,70 a7 16° dap 37,26 a

Pasto convencional Diário 36,26 a

Profundidade 0,00 a 0,10 m

Profundidade 0,10 a 0,20 m

Porosidade Total (cm³ cm³)

Medidas seguidas de mesma letra não diferem entre s i pelo teste de Tukey 5%; dap= dia após o pastejo, m= metro, cm³= centrímetro cúbico.

Fonte: Os autores.

As alterações na porosidade total do solo são reflexos sobre a

macroporosidade, causando incrementos de microporosidade, sendo assim,

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capazes de influenciar o fluxo de água e nutrientes devido a alterações na estrutura

do solo, relacionadas a sua relação entre a massa física dos materiais minerais e

orgânicos presentes em um determinado volume de solo, dada por seus valores de

densidade.

Outros efeitos podem ser observados no tamanho e continuidade dos poros,

estabilidade de agregados, infiltração e retenção de água no solo e aeração,

resistência à penetração, afetando desenvolvimento radicular da forrageira

(REICHERT et al., 2007).

2.3 Valores de densidade do solo

Na Tabela 5 são apresentados os valores de densidade do solo em superfície

e subsuperfície. Na superfície observa-se que, houve diferença significativa para

pasto convencional, apresentando menores valores de densidade em relação aos

tratamentos irrigados rotacionados. Embora os piquetes 17 e 7 tenham

apresentados os menores valores dentro do sistema irrigado, indicam a presença de

compactação, sendo restritivos ao desenvolvimento das raízes da gramínea.

Os valores em subsuperfície são ainda maiores quando comparados à

superfície para ambas as áreas. Mesmo assim, a área sem irrigação continua

apresentando os menores valores de densidade na profundidade.

Tabela 5 - Valores de densidade do solo em pastagem de Tifton 85 em sistema

irrigado rotacionado e convencional.

Piquete Sistema de pastejo Densidade do solo (g/cm3)

2 1° dap 1,60 a b17 6° dap 1,50 c12 11° dap 1,63 a7 16° dap 1,53 b c

Pasto convencional Diário 1,31 d

2 1° dap 1,68 a b17 6° dap 1,63 b12 11° dap 1,71 a7 16° dap 1,66 a b

Pasto convencional Diário 1,62 bMedidas seguidas de mesma letra não diferem entre s i pelo teste de Tukey 5%; dap= dia após o pastejo, m= metro, g/cm³= gramas/centrimetro cúbico.

Profundidade 0,10 a 0,20 m

Profundidade 0,00 a 0,10 m

Fonte: Os autores.

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As culturas são afetadas sempre que a densidade do solo ultrapassar 1,5

g/cm³, primeiramente pela falta de oxigênio para a respiração das raízes, interferindo

diretamente na absorção de água e nutrientes (SOUZA et al., 1997). Dessa forma, a

densidade do solo torna-se crítica em todas as áreas irrigadas. No entanto,

considerando sua classe textural, a presença de umidade permite que a raíz da

cultura consiga se desenvolver nessas condições. A análise levou-se em

consideração as características do solo da área em estudo, sendo que, a densidade

ideal para esse tipo de solo deveria estar entre valores variando de 1,0 g/cm³ a 1,4

g/cm³ conforme (RAIJ, 2011). De maneira geral o manejo da irrigação vem

ocasionando alterações no solo da pastagem.

Outro fator que destaca o efeito da umidade contribuindo para a compactação

nas pastagens é a taxa de lotação dos animais, sendo que dentro da área de pastejo

irrigado rotacionado por pivô central durante o período avaliado, a taxa de lotação foi

de 17,23 unidade animal (UA) por hectare (ha) e, a área de pasto convencional com

42 UA/ha. Diversas são as taxas de lotação de sistemas irrigados rotacionado,

resultados em pesquisas de Azevedo & Saad (2009), em Tifton 85 atingiram 10 UA

ha por ano sob irrigação, porém, inferior à taxa de lotação estimada por Aguiar et al.

(2006), em Conquista, MG, que obtiveram, sob irrigação, produtividade de Tifton 85

capaz de suportar 13,5 UA ha por ano.

No entanto, o fator lotação pode não ser uma restrição quando a aplicação da

irrigação ocorrer em período mais adequados. Se considerarmos a produção da

gramínea, com a manutenção da fertilidade do solo há um suporte para o

desenvolvimento dessa, associada ao seu principal veículo, a água. Embora haja

restrições físicas, a oferta de insumos é capaz de proporcionar condições

satisfatórias para a cultura se desenvolver.

Segundo Schneider et al. (1978) em trabalho realizado com bovino com

peso entre 70 a 500 kg, exerce uma compactação de 0,07 a 0,21 Mpa enquanto um

trator de esteira que possui um peso bem maior exerce somente 0,01 a 0,02 Mpa de

pressão. Souza et al. (1998) pesquisando a pressão exercida por pisoteio de bovino

na compactação do solo calcularam os valores de massa, área do casco e pressão

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dos animais concluíram que a pressão exercida pelo bovino foi 106,5 % maior que a

exercida pelo trator.

O bovino pelo fato de possuir o seu peso distribuído em uma pequena área

em contato com o solo, exerce grande pressão. Leão et al., (2004) indica que a

compactação causada pelo bovino no momento do pastejo possui relação com a

textura e umidade presentes no solo, sistema de pastejo e altura de manejo da

pastagem. Neste caso pode-se afirmar que a umidade teve influência direta na

compactação em superfície dos piquetes irrigados.

CONCLUSÃOAs propriedades físicas são influenciadas pelos dois sistemas de manejo,

tanto no irrigado como no sistema convencional.

Com a irrigação as propriedades físicas do solo são mais afetadas na

superfície, relativo à camada 0,00 a 0,10 m. Sendo os valores de densidade do solo

maiores para o sistema irrigado rotacionado, em comparação ao sistema

convencional sem irrigação.

As propriedades físicas mais afetadas são a macroporosidade e a porosidade

total devido ao aumento da densidade do solo, podendo ser atribuído esse efeito à

pressão do pisoteio animal e elevada umidade do solo.

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