Adubação da cultura de milho de alta produtividade no
sistema plantio direto
Dr. João Carlos de Moraes Sá
Universidade Estadual de Ponta Grossa
A recuperação da matéria do solo
e os benefícios a fertilidade do
solo no SPD
Ambiente radicular: fatores que
interferem no desenvolvimento
Uso eficiente de nutrientes em
sistemas de produção
Apresentação
Fatôres da produção
F = Clima, solo, práticas de manejo, enfermidades,
pragas e nutrientes
Os efeitos de interação são mais
importantes do que os efeitos
isolados
Os sistemas de produção são
dinâmicos
O que difere entre o Sistema natural x PD x PC
Vegetação natural
Litter + raízes
“Pool” ativo “Pool” lento “Pool” passivo
Porosidade contínua
Estável
Agregação
Fluxo contínuo de C
Preparo convencional
Aeração mistura RC
BMC ativa e elevado fluxo de CO2
Ruptura estrutura
Instável Perda de MOS
0 50
100
75
50
25
0
Anos de cultivo
30% de perda
50% de perda
(% C
)
Campbell & Souster, 1982 Mann, 1985
Redução da Matéria Orgânica do Solo em solos de regiões de clima temperado sob
preparo convencional e monocultura
0 5
100
75
50
25
0
Anos de cultivo
49% de perda
em solo com
> 30% argila
69% de perda
em solo com
< 15% argila
(% C
)
Resck, 1998
Redução da Matéria Orgânica do Solo em solos do cerrado sob preparo convencional
e monocultura de soja
Redução da Matéria Orgânica do Solo em solos do trópico úmido e do cerrado sob
preparo convencional e monocultura de soja
0 10
100
75
50
25
0
Anos de cultivo
35% de perda
argilosos
65% de perda
em solos
argilosos
(% C
)
Seguy et al., 2001
5
Plantio direto
Reagregação
RC + raízes
Fluxo contínuo de
C
“Pool” ativo “Pool” lento “Pool” passivo
Tende a Estável
Porosidade contínua
Conceito: Processo de semeadura em solo não revolvido no qual a semente é colocada em sulcos abertos sobre os resíduos culturais.
Sistema Plantio Direto
(Jones et al., 1968)
Por que no sistema plantio direto ?
Alterações químicas, físicas e
biológicas
Rotação de culturas e manejo
da palhada
Desenvolvimento radicular
Adubação no sulco (profundidade x
quantidade)
Desenvolvimento radicular
Desenvolvimento radicular
Manejo de N,
Micronutrientes
Aproveitamento de água
Rotação de culturas: base de sustentação
do sistema
Produção de fitomassa
21,8 ton/ha de MS
Brasil Central
Sistema Plantio Direto Milheto
4,5 ton PA + 1,5 ton raízes/ha
C/N = 30 a 34 Soja
3,5 ton PA + 1,1 ton raízes/ha
C/N = 13 a 18
4,0 ton PA + 1,3 ton raízes/ha
Milho
C/N = 60 a 64
4,5 ton PA + 1,5 ton raízes/ha
Milheto
C/N = 30 a 34
Sistema Plantio Direto
Rotação de culturas = base de sustentação do sistema
Sequencia = 3 anos
Jun - Out Abr - Ago Set - Abr Out - Abr
Mai - Out
Out - Abr
Trigo
Soja Aveia Aveia
Milho
Soja
1° ano 2° ano 3° ano
34 - 42 13 - 16 28 - 32 13 - 16 28 - 32 64 - 68
Ciclo da
cultura
Relação C/N
Produção de fitomassa (ton ha-1)
Trigo Soja Aveia Preta
Milho Soja Aveia Preta
3,4 3,5 4,3
3,5 4,3 11,2
10,1 ton ha-1 ano-1 MS
1. Porque a MOS é o componente chave do sistema?
2. Quais os benefícios da recuperação da MOS na fertilidade do solo, na ciclagem de nutrientes e no uso de nutrientes?
Questionamentos sobre a MOS e a Fertilidade no plantio direto
Carbono 44 %
Oxigênio 40 %
Hidrogênio 8 % Cinzas
8 % Tipos de compostos Composição elementar
Celulose 45%
Açúcar e gomas 5 %
Lignina 20 %
Hemicelulose 20 %
Gorduras e ceras 2 %
Proteína 8 %
Água 75%
Resíduos culturais Composição
(aproximada) Matéria seca
25%
Celulose 45% Açúcar e gomas
5 %
Lignina 20 %
Hemicelulose 20 %
Gorduras e
ceras 2 %
Proteína 8 %
Polissacarídeos 5 a 20 %
Polifenóis e Ligninas 40 - 60 %
Biomassa Microbiana 1 a 3 %
Resíduos culturais
Matéria orgânica do solo
Proteínas, ceras e
gorduras 2 a 3%
+ O2 CO2 + H2O + energia Oxidação
enzimática
Alterações na composição dos constituintes orgânicos durante o processo de formação da matéria orgânica do solo
O2 CO2
Solo + palha + [O2] + Microrg.= CO2
PC
Perdas por erosão
Solo + palha + [O2] + Microrg.= CO2
O2 CO2 PD
Macroagregado
Formação do macroagregado
Tisdall & Oades, 1982
Estoque de C e N comparado ao campo nativo (linha horizontal vermelha = CN)
CN
0
30
60
90
120
150
Prof. (0-40 cm)
PD PC
15
CN
0
3
6
9
12
N (ton ha-1)
Prof. (0-40 cm)
PD PC
Estoque de C e N no PD e PC comparado ao campo nativo - CN (a linha horizontal vermelha = CN)
-2
0
2
4
6
8
10
C (t
on h
a-1)
PD PC + 8,04
- 1,44
+ 5,05
- 0,65
+ 2,37
- 0,25
0-2.5 cm 2.5-5 cm 5-10 cm
1.0
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
N (t
on h
a-1) + 0,72
- 0,07
+ 0,46
+ 0,23
- 0,04 - 0,05
% C dos resíduos culturais % C original do solo 100 0 25 50 75
PD-20
0 100 25 50 75
PD-10 200-2000
200-2000
200-2000
53-200
20-53
2-20
0-2
53-200
20-53
2-20
0-2
53-200
20-53
2-20
FG (mm)
Prof. (cm)
0-2,5
2,5-5
5-10
0 100 25 50 75
PD-22
200-
2000
mm
% C nas frações granulométricas (camada 0-10 cm)
53-2
00 m
m
% C nas frações granulométricas (camada 0-10 cm)
< 53
mm
% C nas frações granulométricas (camada 0-10 cm)
200-
2000
mm
53
-200
mm
<
53 m
m
% C nas frações granulométricas (camada 0-10 cm)
39,0
61,0
28,7
71,3
20,9
79,1
0-2,5 2,5-5 5-10
PD-22
0-2,5 2,5-5 5-10
29,2
70,8
21,9
78,1
20,0
80,0
PC-22
> 53 mm
< 53 mm
RC + PD = aumento do C => Fertilidade do Solo
RC
C=O
OH
O-H
+ HO-
C=O
O
O-
+ 2HO-
Recobrimento Compostos orgânicos e pool ativo
Pool lento Pool passivo (Estável)
Fluxo contínuo de C
Aumento de bases trocáveis
Cargas negativas => aumento da CTC (1 g de C kg-1 de solo aumentará em 3,19 mmolc)
0
50
100
150
200
250
0 10 20 30 40 50 60
CTC (mmolc kg-1) = 37,2 + 3,19COT R2 = 0,70* n = 30
C (g kg-1)
CTC
(mm
olc k
g-1 )
“O aumento em 1 g kg-1 de C resulta em 3,19 mmolc kg-1 na CTC”
Taxa anual de ganho na CTC do solo em PD a
longo período
0-2,5 cm 2,2 mmolc kg-1 de solo
2,5-5 cm 1,0 mmolc kg-1 de solo
5-10 cm 0,2 mmolc kg-1 de solo
0
3
6
9
12
15
0 50 100 150 200 250
0
30
60
90
120
0 50 100 150 200 250
CTCe (mmolc kg-1)
Ca2
+ K
+
“A maior CTCe promove maior produção de fitomassa”
“Maior ciclagem de nutrientes”
r = 0.72
r = 0.73
C=O
O
O-
OH
Fe
O
Fe
Fe
O
O OH2+
OH Fe
O
Redução na adsorção de P
Aumento da MOS = aumento de P
Outros fatôres
Menor superfície de contato íon colóide
Formas orgânicas de P
“Construir e manejar a
fertilidadde no sistema plantio
direto é construir a matéria
orgânica do solo”
Reações da planta de milho em diferentes níveis
de fertilidade do solo
ÁGUA PROFUNDA
K + NO 3
- 2+ Ca 2+ Mg
ÁGUA PROFUNDA
K + NO 3
- 2+ Ca 2+ Mg
• 2 culturas em sucessão anual
Cujo: - 1 Cultura comercial
- 1 biomassa de renforço “Bomba biológica”
- 1 pasto temporário na estação seca
+
+
3
Pico inicial de mineralização
M. O.
Rebrotas Soja/Arroz
80 cm
1 , 2
0 m
1 , 8
0 a
2 , 4
0 m
K + NO 3
- 2+ Ca 2- 4
So
FONTE: L. Séguy, S. Bouzinac, CIRAD-CA; A. Maronezzi, Agronorte - Sinop/MT - 2001
Sistemas de produção para a produção de fitomassa e grãos
103 65 37 56 64
101 55
71 28 0 27
142 80 72 74 84 83 79 61 45 16
10 20
30 40 50 60 70
80 90
100
0 PD 15 anos PC 15 anos
Prof
undi
dade
(cm
) Distribuição do sistema radicular de milho em um Latossolo
Vermelho, argiloso (430 g kg-1) – Ponta Grossa/PR
57 57 29 23
V%
N° de raízes por camada de solo
45 52 34 20
V%
8760 kg ha-1 8520 kg ha-1
0 10 20 30 40 50 60 70
90 100
57 57 29 23
V% Espaçamento 0,8 m
80
Prof
. (cm
)
80 0 160 Largura da seção (cm)
Distribuição do sistema radicular do milho em um Latossolo Vermelho argiloso há 15 anos sob PD
Sá & Petrere, 1995
Distribuição do sistema radicular do milho em SPD
0
1,0
(m
)
0,40
a
1,2 m
Estimular a produção de massa radicular de plantas de cobertura
Aumentar a densidade de semeadura
Adubação com N
Adubação com P
Sistema Milho - Aveia
0,55 m
Adubação com 30 kg de N na cultura de aveia
Aumento na produtividade de 700 a 1000 kg/ha
C oriundo dos resíduos da parte aérea e das raízes
C orgânico dissolvido: Ácidos orgânicos de cadeia
alifática e aromática + outros compostos
0
3
6
9
12
15
0 50 100 150 200 250
0
30
60
90
120
0 50 100 150 200 250
CTCe (mmolc kg-1)
Ca2
+ K
+
“A maior CTCe promove maior produção de fitomassa”
“Maior ciclagem de nutrientes”
r = 0.72
r = 0.73
11406
10452
10769
9561
9530
9227
9935
9982
9314
10875b 10875a 10875a Média
10300 a
9988 a
9770 a
Superfície
A. Discos
A. Aivecas
Tratamentos P-3230 C-805 Ag-514
Média Híbridos
Efeito de métodos de calagem no rendimento de grãos de híbridos de milho
Sá, 1995
7000
8000
9000
10000
11000
12000
0 30 60
Tibagi
Carambeí
Castrolanda
Doses de N na semeadura (kg/ha)
a a a
c b
c
b a
b
Efeito da aplicação de N na semeadura de milho em rotação de culturas no plantio
direto
Res
íduo
s d
e so
ja
Sem
eadu
ra
de A
veia
Man
ejo
mec
ânic
o da
ave
ia
Sem
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ra d
e M
ilho Es
tádi
o V6
Flor
esci
men
to
Mat
uraç
ão
Fisi
ológ
ica
Conteúdo de NO3
-
Biomassa microbiana N
Curva de crescimento do milho
> consumo de N pela planta
Período de >Imobilização de
N
Alterações do N no solo em sistema de rotação de culturas
Res
íduo
s d
e so
ja
Sem
eadu
ra
de A
veia
Man
ejo
mec
ânic
o da
ave
ia
Sem
eadu
ra d
e M
ilho Es
tádi
o V6
Flor
esci
men
to
Mat
uraç
ão
Fisi
ológ
ica
Conteúdo de NO3
-
Biomassa microbiana N
Curva de crescimento do milho
> consumo de N pela planta
Período de >Imobilização de
N
Alterações do N no solo em sistema de rotação de culturas
N Semeadura
N Cobertura
Res
íduo
s d
e so
ja
Sem
eadu
ra
de A
veia
Man
ejo
mec
ânic
o da
ave
ia
Sem
eadu
ra d
e M
ilho
Está
dio
V6
Flor
esci
men
to
Mat
uraç
ão
Fisi
ológ
ica
Conteúdo de NO3
-
Biomassa microbiana N
Curva de crescimento do milho
> consumo de N pela planta
Período de >Imobilização de
N
Alterações do N no solo em sistema de rotação de culturas
N Antecipado
N Semeadura
1027
706
394
0
200
400
600
800
1000
1200
CN PD PC 18
0
122
59
0
40
80
120
160
200
CN PD PC
Kg
ha-1
(cam
ada
de 0
-10
cm)
O estoque de Cmic e Nmic (0-10 cm)
Cmic Nmic
Indicadores para recomendação
Tempo de adoção de PD (anos)
0-5
Fase
inicial
5-10
Fase de
transição
10-20
Fase de
Consolidação
> 20
Fase de
Manutenção
4 8 10
Tempo de adoção de PD (anos)
Co
nte
úd
o d
e C
arb
on
o
I > M
I M
I < M
I = imobilização
M = mineralização
Aumento da MOS em função do tempo de PD e influência na mineralização e imobilização de N
no solo
Trigo Soja Aveia Preta
Milho Soja Aveia Preta
N = 41 P = 14 K = 88
N = 133 P = 14 K = 77
N = 60 P = 19 K = 99
N = 134 P = 39 K = 280
N = 133 P = 14 K = 77
N = 60 P = 19 K = 99
Quantidades de N, P e K nos resíduos culturais
Quantidades acima de 50 unidades de k2O no sulco de semeadura pode causar danos na raiz e limitar o desenvolvimento incial da planta
Profundidade de 10 a 15 cm e distantes pelo menos 5 cm da raiz
10 a 15 cm
O uso de Potássio
Raíz com dano
Raíz sem dano
Raíz com dano
Raíz sem dano
Conclusões
O manejo do N está estreitamente relacionado com a biomassa microbiana e as frações leves.
As frações leves da MOS influenciam mais a CTC nas camadas até 0-5 cm do que as fraçõe húmicas. Entretanto, os resíduos culturais tiveram significativa participação nessas frações.
Conclusões
O desenvolvimento radicular do milho é a consequencia do uso de coberturas que produzem sistemas radiculares abundantes aumentando a porosidade e reduzindo a resistencia a penetração
Conclusões
O aumento da fertilidade em solos de carga variável no sistema plantio direto é resultante da interação do não revolvimento do solo associado à manuntenção dos resíduos culturais é a base para sistemas de produção de alta produtividade
