palestra emerson borghi sit 2015

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Fertilidade no perfil do solo e sistemas de produção melhorados como estratégia de convivência com a seca Emerson Borghi e Álvaro Vilela de Resende Pesquisadores Embrapa Milho e Sorgo

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Page 1: Palestra emerson borghi sit 2015

Fertilidade no perfil do solo e sistemas de produção melhorados

como estratégia de convivência com a seca

Emerson Borghi e Álvaro Vilela de ResendePesquisadores

Embrapa Milho e Sorgo

Page 2: Palestra emerson borghi sit 2015

A importância do solo no contexto mundial

Page 3: Palestra emerson borghi sit 2015

A importância do solo para os seres vivos

Para cada 1% noaumento da matériaorgânica nas terrasagricultáveis americanasé possível armazenar aquantidade de água queflui sobre a cachoeira doNiágara por 150 dias

Como uma “poupança de água”,

solos saudáveis capturam e

armazenam mais água para as plantas

usarem quando necessário

Minhocas, artrópodos e raízes em decomposição criam macroporos que

permitem com que a água infiltre no solo. Bactérias, fungos e outros organismos vivos constroem e estabilizam os microporos que

aumentam a capacidade do solo em armazenar água.

Page 4: Palestra emerson borghi sit 2015

A importância do solo no Brasil

Instituído por iniciativa do Ministério da Agricultura, pormeio da Lei nº 7.876, de 1989, para aprofundar osdebates sobre a importância do solo como um dos fatoresbásicos da produção agropecuária e a necessidade deseu uso e manejo sustentáveis.

Page 5: Palestra emerson borghi sit 2015

Químicos – presença de óxidos e sesquióxidos de Fe e Al em

profundidade

Físicos – horizontes subsuperficiais com diferentes concentrações de

areia, silte e argila, MANEJO INADEQUADO (Compactação)

Climáticos – Regiões de Inverno Seco Collicchio (2008)

Por que o solo é importante na estratégia de convivência com a restrição hídrica?

Page 6: Palestra emerson borghi sit 2015

SOLOS COM RESTRIÇÕES

BAIXA INFILTRAÇÃO E BAIXA RETENÇÃO DE ÁGUA

DIMINUI O DÉFICIT HÍDRICO PARA AS

PLANTAS

O HÚMUS (MATÉRIA ORGÂNICA) PODE RETER ATÉ 20X O SEU PESO EM ÁGUA = “EFEITO ESPONJA”

O manejo de solo, como fator de desenvolvimento agrícola, éfundamentado na QUALIDADE e QUANTIDADE e BIOMASSA PRODUZIDApelas culturas.

MANEJO DE SOLO COMO FATOR DE DESENVOLVIMENTO DA AGRICULTURA

Page 7: Palestra emerson borghi sit 2015

Construção da fertilidade no perfil =aprofundamento radicular =acesso aos nutrientes e água!

Importância de um perfil corrigido

Page 8: Palestra emerson borghi sit 2015

Estratégia de manejo para alta produtividade

Elaboração: Álvaro Resende

DIA

GN

ÓS

TIC

O

Pro

dutiv

idad

e cr

esce

nte

Page 9: Palestra emerson borghi sit 2015

» BEM ESTRUTURADO E COM AGREGADOS ESTÁVEIS

» SEM RESTRIÇÕES FÍSICAS AO CRESCIMENTO RADICULAR (NÃ O

COMPACTADO)

» ADEQUADA PROPORÇÃO ENTRE MACRO E MICROPOROS (EQUILÍ BRIO

ENTRE A AERAÇÃO E A RETENÇÃO DE ÁGUA)

» BOA INFILTRAÇÃO DE ÁGUA PARA EVITAR ESCORRIMENTO SU PERFICIAL

» QUE NÃO ATINJA ALTAS TEMPERATURAS

Calonego, 2006

COMO É UM SOLO FISICAMENTE ADEQUADO ?

Page 10: Palestra emerson borghi sit 2015

Bem estruturado e com agregados estáveis

Page 11: Palestra emerson borghi sit 2015

ACOMODAÇÃO DAS PARTÍCULAS

DIMINUI A POROSIDADE DO

SOLO

AUMENTA A

COMPACTAÇÃO

DO SOLO

DIMINUI A INFILTRAÇÃO

E A DRENAGEM

DE ÁGUA

ENCHARCAMENTO E FALTA DE O 2

PARA A RESPIRAÇÃO DAS

RAIZES

ESCORRIMENTO

SUPERFICIAL

PARTÍCULAS INDIVIDUALIZADAS

(“PÓ”)SOLOS

DESESTRUTURADOS

PREPARO CONVENCIONAL

Sem restrições físicas (COMPACTAÇÃO)

Page 12: Palestra emerson borghi sit 2015

http://www.agr.feis.unesp.br/lsvmanejoirrigacao.htm

» Macroporos – Ar

» Microporos – Água

Potencial de armazenamento

de ar e água pode variar

entre os horizontes

Sem ar e água, raiz não realiza suas funções

Adequada proporção entre macro e microporos

Page 13: Palestra emerson borghi sit 2015

Influência da temperatura na evapotranspiração e no armazenamento de água no solo

Altas TºCAumenta

evaporação de água no solo

Degradação de raízes e morte de microrganismos

Maior transpiração

da planta

Efeitos mais pronunciados em solos sem fertilidade corrigida e ausência de

cobertura morta

Page 14: Palestra emerson borghi sit 2015

� PROCESSO COLHER-SEMEAR� PROCESSO COLHER-SEMEAR

� Reproduz, nos sistemas agrícolas produtivos, fluxos de matéria orgânica nos ecossistemas.

� Fluxos permanentes e simultâneos -mineralização e absorção

de nutrientes.

DEMANDA INOVAÇÕESTECNOLÓGICAS EM FUNÇÃO

DAS PARTICULARIDADES REGIONAIS

DIVERSIFICAÇÃO DE CULTURAS - SOLO FÉRTIL

Denardin (2011)

Page 15: Palestra emerson borghi sit 2015

O N D J F M A M J J A S O

Evolução de Intensificação de cultivos em SPDModelo de Produção “Insustentável”

Soja Pousio

Adaptado de Denardin (2011)

Page 16: Palestra emerson borghi sit 2015

O N D J F M A M J J A S O

SojaSoja CoberturaCobertura Pousio

Evolução de Intensificação de cultivos em SPDModelo de Produção “Tradicional”

Denardin (2011)Adaptado de Denardin (2011)

Page 17: Palestra emerson borghi sit 2015

O N D J F M A M J J A S O

SojaSoja Sorgo ou MilhetoSorgo ou Milheto CoberturaCobertura

Evolução de Intensificação de cultivos em SPDModelo de Produção “Ajustado”

Adaptado de Denardin (2011)

Page 18: Palestra emerson borghi sit 2015

O N D J F M A M J J A S O

MilhoMilho

SojaSoja

Braquiária + PecuáriaBraquiária + Pecuária

Evolução de Intensificação de cultivos em SPDModelo de Produção “Em Evolução”

Adaptado de Denardin (2011)

Page 19: Palestra emerson borghi sit 2015

ILPF e a otimização do uso da terra

Soja ± 42% do tempo

Milho ± 50% do tempo

OUT NOV DEZ JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET

Milho + Brachiaria/pecuária ± 92% do tempo ( ± 8%)

Soja + 2ª safra de milho ± 80% do tempo

Soja + 2ª safra de milho + pecuária ± 92% do tempo

Vilela e Kluthcouski

Page 20: Palestra emerson borghi sit 2015

CHAVEDIVERSIFICAÇÃO DE

ESPÉCIESROTAÇÃO DE CULTURAS

Page 21: Palestra emerson borghi sit 2015

MODELO DE PRODUÇÃOCONTRIBUI PARA

DEGRADAR OU CONSERVAR

EQUILÍBRIO DINÂMICO DE

AGROECOSSISTEMAS

Page 22: Palestra emerson borghi sit 2015

MODELO DE PRODUÇÃOEstruturados por pluralidade de espécies com:

PROTAGONISTA DE SOLO FÉRTIL

» Características agronômicas: época de semeadura, ciclo,potencial para reciclagem de nutrientes, tolerância aestresses...

» Características morfológicas: produção de matéria seca,qualidade e quantidade de cobertura, abundância de raízes...

Fo

to:

Lo

uri

val V

ilela

Page 23: Palestra emerson borghi sit 2015

Denardin (2008)

Evolução dos sistemas de cultivo, biomassa das rest evas e utilização dos recursos hídricos (Séguy et al., 2 001)

Page 24: Palestra emerson borghi sit 2015

O conceito da multifuncionalidade das biomassas de cobertura em plantio direto

Page 25: Palestra emerson borghi sit 2015

O conceito da multifuncionalidade das biomassas de cobertura em plantio direto

Page 26: Palestra emerson borghi sit 2015

VANTAGENS DO SPD COM INTENSIFICAÇÃO ECOLÓGICA DE CULTIVOS

Melhoria dos atributos químicos e físicos do solo

Matéria orgânica aumenta diversidade microbiana

Diminui plantas daninhas

Aumenta infiltração de água no perfil do solo

Redução do potencial erosivo e de perdas de nutrientes

Diminui o risco e o custo de produção agrícola – uso eficiente de fertilizantes, de pesticidas e de combustível, proporcionando menor emissão de GEE

Page 27: Palestra emerson borghi sit 2015

Escolha da espécie para compor um sistema de produç ão –Depende:

Forma de manejo → grau de trituração

Espécie de cobertura

Tempo de permanência

Quantidade

Composição química

Alta qualidade → ↓ relação C/N (gramíneas forrageiras)

Intermediária → milho, sorgo, milheto

Baixa qualidade → ↑ relação C/N

→ espécies lenhosas

Manejo da palhada → fator mais importante → determinante napersistência e na liberação de nutrientes

Page 28: Palestra emerson borghi sit 2015

Espécie Matéria seca

t ha-1

Aveia preta 2,9

Azevém 4,0

Nabo forrageiro 4,3

Ervilhaca forrageira 4,5

Ervilhaca 3,5

Centeio 4,5

Sorgo forrageiro 8,1

Sorgo granífero 9,0

Milheto 9,9Calegari et al. (2002)

PRODUÇÃO DE MATÉRIA SECA POR ESPÉCIES UTILIZADAS PARA COBERTURA DO SOLO EM

CONDIÇÕES DE CLIMA TROPICAL

Alta atividade fotossintética das gramíneas C4 em condições de clima

tropical

Page 29: Palestra emerson borghi sit 2015

Espécie Relação C/N

Aveia Preta 42

Centeio 22

Palhada de milho 65

Nabo forrageiro 16

Tremoço azul 17

Capim colonião 70

Urochloa Brizantha 60

Crotalária Mucronata 13

Feijão de porco 11

Mucuna-cinza 13

Girassol 26

Palhada de trigo 45

Palhada de arroz 40

Palhada de feijão 32

Palhada de soja 30

> Relação C/N, < velocidade

decomposição

Page 30: Palestra emerson borghi sit 2015

Produtividade versus Relação C/N (Silva et al., 2010)

Page 31: Palestra emerson borghi sit 2015

IMPORTÂNCIA DA COBERTURA DO SOLO

Efeitos no processo erosivo

a) Velocidade da enxurrada

b) Reduz perda de água (aumenta

infiltração)

c) Menor perda de solo

d) Aumenta teor de água no solo (>

infiltração e manutenção da

umidade)

Diminui os efeitos de déficit hídrico

Page 32: Palestra emerson borghi sit 2015

5 15 25 5 15 25 5 15

0

10

20

30

40

50

60

25

Tem

pera

tura

, oC

março abril maio junho

SEM PALHA

COM PALHA

IMPORTÂNCIA DA COBERTURA DO SOLO

Temperatura do solo

Page 33: Palestra emerson borghi sit 2015

EFEITO DA PALHADA NA TEMPERATURA DO SOLO

16

20

24

28

32

36

40

44

48

8 10 12 14 16 18

Horas do dia

Tem

pera

tura

(ºC

)

SSD

PC

Calonego (2006)

Page 34: Palestra emerson borghi sit 2015

Fonte: Dr. Eros Francisco, Diretor Adjunto do IPNI Brasil

EFEITO DA PALHADA NA TEMPERATURA DO SOLO

» Reduz nodulação;

» Atividade microbiana comprometida;

» Menor capacidade de absorção denutrientes pelas raízes.

Page 35: Palestra emerson borghi sit 2015

EFEITOS DA INTENSIFICAÇÃO DE CULTIVOS NA MATÉRIA ORGÂNICA

• FONTE DE NUTRIENTE PARA AS CULTURAS;

• FONTE DE ENERGIA PARA OS ORGANISMOS DO SOLO;

• AUMENTAR A CAPACIDADE DE TROCA DE CÁTIONS (CTC) DO SOLO;

• FORMAÇÃO DE AGREGADOS E ESTRUTURAÇÃO DO SOLO;

• AUMENTA A POROSIDADE;

MACROPOROS = AERAÇÃO (TROCA GASOSAS)

MICROPOROS = RETENÇÃO DE ÁGUA

Page 36: Palestra emerson borghi sit 2015

19

14

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Mat

éria

org

ânic

a, g

/kg

Plantio direto Plantio convencional

SISTEMA DE MANEJO X TEOR DE M.O.

> %MO EM SSD (0 a 10 cm)

< CONTATO DOS RESÍDUOS

VEGETAIS COM O SOLO

> APORTE DE MATÉRIA SECA

COM OS SISTEMAS DE

ROTAÇÃO

Page 37: Palestra emerson borghi sit 2015

soja/milho

74

2

3

4

5

76 78 80 82 84 86 88 90 92

Anos

Mat

éri

a o

rgân

ica

(%)

EFEITO DA BRAQUIÁRIA NO INCREMENTO DE M.O. DO SOLO

GRAMÍNEAS DE CLIMA

TROPICAL (C4)

ALTA PRODUÇÃO DE MATÉRIA SECA

↑ TAXA FOTOSSINTÉTICA

CO2 → C orgânicosoja/milhopasto

Page 38: Palestra emerson borghi sit 2015

GRANDE VOLUME

MICROPOROS E

POUCO MACROPOROS

BENEFÍCIOS DO INCREMENTO DA MATÉRIA ORGÂNICA

SOLOS ARGILOSOS

BAIXA AERAÇÃO E

INFILTRAÇÃO DE ÁGUA

SOLOS COMPACTADOS

SOLOS ARENOSOSALTA INFILTRAÇÃO E BAIXA

RETENÇÃO DE ÁGUA

Page 39: Palestra emerson borghi sit 2015

25

30

35

40

45

50

Cerrado

nativo

Braquiária Mucuna-

preta

Feijão-de-

porco

Guandu Crotalária

Mat

éri

a o

rgân

ica

(g k

g-1

)

Matéria orgânica

Silva et al. (1998)

0

50

100

150

200

250

300

350

Ene

rgia

par

a ro

mp

er

agre

gad

os

(J k

g-1

)

Estabilidade dos

agregados

> MATÉRIA ORGÂNICA

> ESTABILIDADE DE AGREGADOS

ESTABILIDADE DOS AGREGADOS

Page 40: Palestra emerson borghi sit 2015

0

10

20

30

40

50

60

50 60 70 80 90 100

Agregados > 2mm (%)

Pro

fund

idad

e (c

m)

Mata nativa

Milho solteiro

Milho + braq

Braquiária

CONSÓRCIO MILHO + BRAQUIÁRIA NA AGREGAÇÃO DO PERFIL DO SOLO

Stone et al. (2003)

Page 41: Palestra emerson borghi sit 2015

EFEITO DA BRAQUIÁRIA NA AERAÇÃO DO SOLO

0

10

20

30

40

50

60

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

Macroporosidade (m 3 m-3)P

rofu

ndid

ade

(cm

)

Mata nativa

Milho solteiro

Milho + braq

Braquiária

Stone et al. (2003)

Page 42: Palestra emerson borghi sit 2015

EFEITO DA BRAQUIÁRIA NA INFILTRAÇÃO DE ÁGUA DO SOLO

bb/bb/s bd/bd/s

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

s/a/s/a/s/aPe

rme

abili

dad

e d

o s

olo

(m

m/m

in/c

m)

Stone et al. (2003)

Page 43: Palestra emerson borghi sit 2015

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45

Densidade do solo, g cm -3

Águ

a no

sol

o, c

m3

cm-3

Milho Solteiro

MBL

(A)

1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45

Densidade do solo, g cm -3

(B)

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45

Densidade do solo, g cm -3

Águ

a no

sol

o, c

m3

cm-3

Milho Solteiro

MBL

(A)

1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45

Densidade do solo, g cm -3

(B)

Figura 2. Variação do IHO nos dois sistemas de manejo (milho solteiro e MBL – milho consorciado com Brachiaria na linha de semeadura) nas camadas de 0 a 20 cm (A) e 20 a 40 cm (B) de profundidade.

CALONEGO et al. (2011)

IMPORTÂNCIA DA COBERTURA DO SOLO

Efeitos nas propriedades físicas do solo

Estabilidade de agregados (macro e microporosidade, IHO)

Page 44: Palestra emerson borghi sit 2015

FERTILIDADE DO SOLO

pH

M.O. P resina

K Ca Mg H+Al SB T Al V

g kg-1 mg dm-3 ---------------------mmolc dm-3------------------ %

Pas. 4,6 24 7,3 0,8 11,1 7,8 46,5 19,7 66,2 17,0 29,8

iLP 6,0 26 15,0 3,6 23,0 14,2 24,6 40,8 65,4 0,0 62,3

Efeito da rotação de culturas nas características químicas do solo (soja/milho safr./soja/milheto/soja).

Efeito do sistema sobre a produção do grão Solteiro Consorciado (Brachiarão)

Cultura ------------------------------kg ha-1---------------------------- Milho grão 6877 6795 Milho grão* 6354 6401 Sorgo grão 3687 3581 Soja 3056 2414 Soja* 2971 2677 Arroz 1968 1503 Arroz* 2072 1859 * Subdosagens de herbicidas em pós-emergência

Efeito da integração na produtividade nos sistemas solteiro e consorciado -“Santa Fé”.

Page 45: Palestra emerson borghi sit 2015

Resultados obtidos em áreas de ILP

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

4,00 4,50 5,00 5,50 6,00

pH

pousio

braquiária

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

15 20 25 30M. O. (g kg-1)

pousio

braquiária

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

2 6 10 14 18 22 26P (mg dm-3)

pousio

braquiária

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

40 50 60 70 80 90SB (mmolc dm-3)

pousio

braquiária

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

80 90 100 110 120CTC (mmolc dm-3)

pousio

braquiária

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

40 45 50 55 60 65 70 75 80V (%)

pousio

braquiária

Fonte: Crusciol et al. (2010)

Page 46: Palestra emerson borghi sit 2015

Os resultados demonstram que um esquema de rotação de lavouras compastagem é boa estratégia, tanto para incrementar a produtividade vegetal eanimal na região quanto para possibilitar colheitas pelo menos razoáveisdiante da ocorrência de veranico, que é um problema cada vez maisperceptível.

Sistema de Integração Lavoura-Pecuária como estraté gia de produção sustentável em região com riscos climático s

(Alvarenga et al., 2015) – Comunicado Técnico 211

Page 47: Palestra emerson borghi sit 2015

Solo –Alicerce do

Sistema Produtivo

Intensificação ecológica aliado

a práticas de manejo

conservacionista

Redução dos efeitos e

estratégia de convivência em

períodos de restrição hídrica

Quanto maior o tempo de

adoção, maior serão os

benefícios

Page 48: Palestra emerson borghi sit 2015

[email protected]

(31) 3027-1100

Palestra dedicada a José Aloisio Alves Moreira, pesquisador do CNPMS na área de irrigação

(1950-2015)