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DESEMPENHO PRODUTIVO DE GENÓTIPOS DE MILHO
(Zea mays L.) CULTIVADOS EM SISTEMAS DE ÁLEIAS NO
TRÓPICO ÚMIDO
G. E. de MARQUES1, E. G DE MOURA
2, V. R. A. MACEDO
3, J. F. S. LIMA
4
1,4Departamento de Química, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão, End. Av.
Getulio Vargas Bairro Monte castelo, São Luis, MA, CEP: 65004030, TEL:32689090, email:
[email protected], [email protected] 2,3
Programa de Pós-Graduação em Agroecologia, Universidade Estadual do Maranhão, End. Cidade
Universitária Paulo VI, Tirirical, São Luis, MA, CEP: 65055970, TEL:32310775, email: [email protected],
RESUMO – O presente trabalho visou avaliar o desempenho produtivo e as características
agronômicas de dois genótipos de milho cultivados em um sistema de aleias. O experimento foi
conduzido no município de São Luis- MA com o delineamento experimental de bloco ao acaso, com
as parcelas constituídas de combinações de leguminosas e um controle, além dos cultivares de milho
BR 473 e AG 1088PROX. Foram analisadas altura das plantas, altura da inserção da espiga, diâmetro
do colmo, comprimento da espiga, número de fileiras de grãos, número de grãos por fileiras, número
de grãos por espiga, massa de 100 grãos, biomassa e índice de colheita. A cobertura do solo com
combinações de leguminosas mostrou influenciar de forma diferenciada os dois genótipos analisados.
Portanto, o uso do sistema de aleias permite melhorias para o desenvolvimento das plantas de milho e
para a produção de grãos, trazendo benefícios para os agroecossistemas.
PALAVRAS-CHAVE: nitrogênio, produtividade, milho
ABSTRACT – This study aimed to evaluate the performance and agronomic characteristics of two
maize genotypes grown in a alley cropping system. The experiment was conducted in São Luis- MA
with experimental design block of randomized blocks, with the constituted portions of legume
combinations and control, in addition to maize cultivars BR 473 and AG 1088PROX. Were analyzed
plant height, ear insertion height, stem diameter, ear length, number of grain rows, number of grain
per row, number of grains per spike, weight of 100 grains, biomass and harvest index. The soil cover
with legume combinations showed influence differently the two analyzed genotypes. Therefore, the
use of alleys system allows improvements for the development of maize plants for the production of
grain, bringing benefits to agroecosystems.
KEYWORDS: nitrogen, productivity, maize
1. INTRODUÇÃO O Nitrogênio é o nutriente fundamental para a produção agrícola no mundo e sua eficiente
utilização torna-se importante para manter a sustentabilidade econômica desses sistemas (Fageria e
Baligar, 2005). Este macronutriente é responsável pelo crescimento e desenvolvimento das plantas,
disponibilizado para as culturas através da adubação nitrogenada a fim de melhorar a produtividade
agrícola (Cole et al. 2008; Lebauer et al. 2008). No Brasil a grande quantidade de fertilizantes
consumidos nos cultivos agrícolas pode provocar consequências na qualidade da água e do solo, na
biodiversidade e para a saúde humana.
Um dos mecanismos difundidos para diminuir este consumo de fertilizantes é a utilização de
sistemas integrados de leguminosas/cereais, caracterizado por uma produção sustentável de alimentos,
pela redução da dependência de fertilizantes nitrogenados devido a fixação simbiótica de N2 e
transferência de N para as culturas associadas (Kang, 1997; Li et al. 2009; Douxchamps et al. 2011;
Obserson et al. 2013). Além disso, os benefícios são ao longo prazo para o solo, assemelhando-se a
sistemas naturais em que a complementariedade funcional na absorção de N, melhora a produtividade
das espécies e reduz as perdas de N (Cong et al. 2015).
A escolha das espécies deve ser criteriosa apesar dos benefícios das leguminosas, pois vários
fatores podem interferir no crescimento das espécies consorciadas, especialmente a seleção das
cultivares, as taxas de semeadura e a competição entre os diferentes componentes do sistema (Dusa et
al. 2013). A maximização dos benefícios pode ser feita pelo uso de combinações de leguminosas que
proporciona melhores resultados na produção, qualidade da biomassa, estruturação do solo, redução da
população de plantas daninhas e supressão de patógenos e pragas (Calegari, 1995). Aguiar et al.
(2010) demonstraram que a combinação de leguminosas melhoram a qualidade do solo e a produção
de biomassa, em que a mistura torna mais eficiente os resíduos vegetais depositados como cobertura
do solo. O uso de leguminosas arbóreas é uma alternativa sustentável para os agroecossistmas no
trópico úmido (Moura et al. 2008). Além disso, em condições tropicais subúmidas e em solos
relativamente pobres naturalmente, onde a luz e a água são fatores limitantes para a produção das
culturas, a aplicação de cobertura do solo com resíduos de alta qualidade pode influenciar na produção
do milho (Heineman et al. 1997).
A cultura do milho (Zea mays L.) depende de altas quantidades de nitrogênio para seu
desenvolvimento e produtividade. A influência da adubação nitrogenada é distinta de acordo com o
sistema de manejo do solo adotado (Farinelli e Lemos, 2012). A deficiência de nitrogênio na cultura
do milho é visualmente aparente via redução da área foliar, pela coloração das folhas e pela redução de
biomassa vegetal. Examinar os efeitos simultâneos e a disponibilidade de nitrogênio em variedades
hibridas e locais de milho é essencial para a gestão do sistema e para aumentar a eficiência das
variedades (Ciampitti e Vyn, 2011).
Os comportamentos dos diversos cultivares de milho devem ser analisados nos diferentes
sistemas de cultivo a fim de auxiliar na escolha dos cultivares que melhor representem seus resultados
em produtividade e rendimento econômico. Assim, o presente trabalho visou avaliar o desempenho
produtivo e as características agronômicas de dois genótipos de milho cultivados em um sistema
formado por combinações de leguminosas a fim de demonstrar os seus benefícios para o
agroecossistema, auxiliando na escolha das leguminosas para compor um sistema integrado e para
manter alta produção econômica de grãos.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no Núcleo Tecnológico de Engenharia Rural do Curso de
Agronomia pertencente à Universidade Estadual do Maranhão no período de janeiro a junho de 2015.
A região possui clima equatorial úmido, solo classificado como ultisolo e as práticas agrícolas
utilizadas caracterizam-se como produção orgânica (Tabela 01).
TABELA 1: Condições climáticas durante a condução do experimento, São Luis- MA, Brasil.
Meses Temperatura média (°C) Umidade (%) Precipitação Total (mm)
Fevereiro 27 80 106,8
Março 26,1 88 298
Abril 26 89 249,8
Maio 26,5 88 229,8
Junho 26,4 86 110,8
O delineamento experimental utilizado foi de bloco ao acaso em esquema de parcelas
subdivididas com seis tratamentos e quatro repetições. As parcelas constituídas de combinações de
leguminosas e um controle, sendo utilizadas as espécies Acacia mangium, Clitoria fairchildiana,
Gliricidia sepium e Leucaena leucocephala. As subparcelas constituíram-se das cultivares de milho
BR 473 e AG 1088PROX, distribuídas em quatro fileiras com 10m cada, espaçadas em 0,90cm, sendo
considerada a área útil 16m2.
O manejo do experimento consistiu em adubação de plantio com 120 Kg.ha-1
de potássio
(K), 120 Kg.ha-1
de fosfóro (P) e 100 Kg. ha-1
de nitrogênio (N), distribuídos em uma adubação de
plantio e duas adubações de cobertura. A disponibilização da biomassa das leguminosas foi realizada
após a semeadura do milho seguindo as proporções: 62 Kg.ha-1
de N orgânico para Leucaena
leucocephala e Gliricidia sepium; 40 Kg.ha-1
de N orgânico para Clitoria fairchildiana e Acacia
mangium. Os tratos culturais e fitossanitários seguiram as recomendações para a cultura do milho.
A colheita foi realizada de forma manual. Os parâmetros analisados foram: a) altura das
plantas e altura de inserção das espigas – medida no estádio de pré-colheira, sendo à distância (cm) do
nível do solo ao ápice da planta de milho ou até a inserção da primeira espiga; b) diâmetro do colmo –
medido com auxilio de um paquímetro no segundo entrenó a partir do solo; c) comprimento da espiga
– realizado após a colheita medindo dez espigas determinadas aleatoriamente com auxilio de uma
régua graduada; d) número de fileiras de grãos – determinado por meio de contagem de 10 espigas
tomadas ao acaso na área útil de cada parcela; e) número de grãos por fileira - determinado mediante a
contagem de grãos nas fileiras de 10 espigas determinadas ao acaso; f) número de grãos por espiga –
determinado por meio do produto do número de grãos presentes nas fileiras e número de fileiras de
grãos; g) massa de 100 grãos – determinou-se a massa por meio de três amostras de 100 grãos
tomadas ao acaso após a colheita de acordo com o tratamento; h) biomassa – determinada pela
secagem e pesagem de três plantas por tratamento coletadas ao acaso no período de maturação; i)
índice de colheita – determinada pela equação MG/(MG+MSF+MSC)].100%, em que MG: massa de
grãos (Kg ha-1
), MSF: matéria seca da folha, MSC: matéria seca do colmo.
Os dados foram analisados estatisticamente usando o GraphPad Prism 5 e submetidos à
análise de variância e das médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O uso da cobertura do solo com combinações de leguminosas mostrou influenciar o
desempenho produtivo de forma diferenciada para os dois genótipos analisados comparado com a área
descoberta. Para os atributos relacionados a planta foi verificado que a combinação LG proporcionou
plantas maiores e mais grossas para os dois cultivares de milho, que permite a facilidade na colheita,
diminui o risco de tombamento das plantas e aumenta a produção de grãos (Tabela 1).
TABELA 1: Altura, altura da inserção das espigas e diâmetro do colmo de dois genótipos de
milho em função da cobertura do solo promovida pelo uso de combinações de leguminosas, São
Luís-MA
Tratamentos Altura
(m)
Altura da inserção da
espiga
(m)
Diâmetro do colmo
(cm)
QPM Hibrido QPM Hibrido QPM Hibrido
CL 2,42 ab 2,13 ab 1,06 a 0,9 ab 11,9 ab 13,66 a
AL 2,42 ab 2,27 a 1,05 a 1,05 ab 12,08 ab 12,49 a
LG 2,52 a 2,27 a 1,07 a 1,08 a 13,08 a 13,41 a
AG 2,3 bc 2,16 ab 1,12 a 0,92 ab 12,16 ab 11,49 a
CG 2,23 c 2,02 b 1,01 a 0,8 ab 11,49 ab 12,99 a
Controle 2,16 c 2 b 0,96 a 0,78 b 10,91 b 12,24 a * Clitoria + Gliricidia (CG); Acacia + Gliricidia (AG); Leucaena + Gliricidia (LG); Clitoria + Leucaena (CL);
Acacia + Leucaena (AL) ; Controle (sem leguminosas)
1Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey, a 5% de
probabilidade
A disponibilidade de nitrogênio para plantas de milho influencia na divisão, expansão
celular e no processo fotossistético, proporcionando maior altura das plantas e de espigas. Plantas
maiores indica menor estresse durante o desenvolvimento e maior acumulação de reservas no colmo,
refletindo na qualidade e quantidade da produção de grãos (Gazola et al, 2014). A eficiência do uso de
nitrogênio pelas plantas de milho reflete na qualidade dos grãos produzidos pelas plantas, visto que, a
contribuição em carboidratos armazenados para o enchimento dos grãos depende dos níveis de
nitrogênio disponíveis nesta fase. Portanto, se a quantidade de nitrogênio estiver adequada, a atividade
fotossintética se torna mais eficiente, permitindo a partição de carboidratos para os grão (Leite, 2008).
Apesar do resultado demonstrar que a combinação de duas leguminosas de alta qualidade
de resíduo influenciou positivamente o desenvolvimento da planta, deve-se prestar atenção na escolha
das espécies para compor um sistema em áleias, a melhor qualidade de biomassa nem sempre deve ser
o criterio de escolha da leguminosas, pois o efeito do resíduo está relacionado à proteção da superfície
do solo do que ao fornecimento de nutrientes (Moura et al, 2008).
A combinação LG proporcionou melhores características agronômicas para o genótipo
QPM, enquanto que a combinação AL contribuiu para os resultados mais expressivos no genótipo
hibrido, ressaltando que a Leucaena é uma leguminosa importante para compor sistemas de aleias no
tropico úmido (Figura 2). A Leucaena leucocephala é uma espécie de alta qualidade de resíduo
produzindo 12 a 20 t MS/ha/ano, com teor de proteína na matéria seca de 21 a 22% a média anual e a
taxa de fixação de nitrogênio atmosférico varia de 400 a 800kg ha-1/ano (Vilela, 2009).
Figura 2: Número de fileiras, número de grãos por fileira, número de grãos por espiga e
comprimento de espigas de dois genótipos de milho em função da cobertura do solo promovida
pelo uso de combinações de leguminosas, São Luís-MA
CL
AL
LGAG
CG
CONTR
OL
0
5
10
15
20
QPM 473
AG 1088
a aa
ab ab b
ab ab
ab ab
Tratamentos
Nú
mero
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ileir
as/e
sp
iga
CL
AL
LGAG
CG
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0
200
400
600BR 473
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ab aba
b
abb
a a
b
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Nú
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BR 473
AG 1088
ab
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b abb
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Nú
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sp
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CL
AL
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0
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20BR 473
AG 1088ab a
aab
bbab a ab ab bc c
Tratamentos
Co
mp
rim
en
to d
as e
sp
igas (
cm
)
* Clitoria + Gliricidia (CG); Acacia + Gliricidia (AG); Leucaena + Gliricidia (LG); Clitoria + Leucaena (CL);
Acacia + Leucaena (AL) ; Controle (sem leguminosas)
Como reflexo das características agronômicas, os componentes produtivos dos genótipos
QPM foram mais expressivos na combinação LG e no genótipo híbrido na combinação AL (Tabela
02). Segundo Moura et al (2012) o aumento da produtividade no tratamento AL e LG é muito
importante para o manejo de sistemas orgânicos de produção nos trópicos, pois complementa o uso de
fertilizantes minerais.
TABELA 02: Componentes de produtividade de dois genótipos de milho em função da
cobertura do solo promovida pelo uso de combinações de leguminosas, São Luís-MA
Tratamentos Biomassa
(Kg.ha-1
)
Peso de 100 grãos
(g.Kg-1
)
Índice de colheita
(Kg.ha-1
)
QPM Hibrido QPM Hibrido QPM Hibrido
CL 4000,75 ab 5131,5 a 24,46 a 27,1 a 50,27 b 51,68 bc
AL 3815,5 ab 4303,75 b 26,5 a 27,1 a 51,64 ab 57,9 a
LG 4124, 75 a 5032,25 a 25,8 a 28,1 a 51,07 b 55,29 ab
AG 3668,75 b 5219,5 a 25,6 a 27,3 a 54,72 a 49,8 c
CG 3916,5 ab 4496,5 b 24,5 a 28,2 a 49,99 b 58,57 a
Control 3165,5 c 3703 c 25,02 a 25,9 a 48,55 b 52,18 bc * Clitoria + Gliricidia (CG); Acacia + Gliricidia (AG); Leucaena + Gliricidia (LG); Clitoria + Leucaena (CL);
Acacia + Leucaena (AL) ; Controle (sem leguminosas)
1Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey, a 5% de
probabilidade
Verificou-se que a mistura de resíduos de baixa e alta qualidade proporcionam modificações
no agroecossistema, com influencia no desenvolvimento da planta de milho e na produção de grãos de
forma satisfatória para a cultura em relação a outros sistemas de cultivo. De acordo com Moura et al
(2009) o uso dos resíduos de leguminosas de alta e baixa qualidade interferem na capacidade de
aeração do solo e da saturação por bases, permitindo a reciclagem de cálcio, importante para o manejo
de agroecossitemas do trópico úmido ( Moura et al 2009).
4. CONCLUSÃO A cultivar QPM mostrou melhor desempenho produtivo e características agronômicas quando
cultivada na combinação de Leucena e Gliricidia, enquanto para cultivar híbrida as melhores respostas
foram na combinação de Acácia e Leucena, demonstrando que a presença de Leucena pode influenciar
o desenvolvimento das plantas de milho e na sua produção de grãos. Portanto, o sistema de aleias
permite diversos benefícios para os agroecossistemas no trópico úmido.
5. ACKNOWLEDGMENT For researchers and students NEA – IFMA. For funders CNPq, MDA, MAPA, MPA, MCTI,
FAPEMA.
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