RELATÓRIO TÉCNICO PARCIAL DE PROJETO

Projeto Agrisus No: 1236/13

Período Relacionado: 05 de outubro de 2013 a 30 de junho de 2014.

Título da Pesquisa: Estratégias para mitigação da compactação do solo no sistema plantio direto

Interessado (Coordenador do Projeto): Moacir Tuzzin de Moraes

Participantes: Henrique Debiasi; Renato Levien; Julio Cezar Franchini e Michael Mazurana.

Instituição:

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Endereço: Av. Bento Gonçalves, 7712, Prédio 41506

Telefone: (55) 9934-7732

Email: moacir.tuzzin@gmail.com

Local da Pesquisa: Londrina/PR e Eldorado do Sul/RS

Valor financiado pela Fundação Agrisus: R$ 44.000,00

Vigência do Projeto: 05.10.13 a 30.12.15

RESUMO DO RELATÓRIO: Só para relatórios FINAIS. 10 linhas com os objetivos da pequisa

seguidos das conclusões a que chegou, com ênfase na sustentabilidade dos sistemas, plantio

direto se houver e melhoria da fertilidade da terra.

RELATÓRIO PARCIAL ou FINAL DA PESQUISA:

1. INTRODUÇÃO:

O sistema plantio direto (SPD) tem sido reconhecido como o sistema de manejo do solo mais

importante para a sustentabilidade dos agroecossistemas brasileiros. A expansão da área agrícola

manejada sob SPD, hoje estimada em cerca de 32 milhões de hectares, só foi possível em função do

desenvolvimento continuado de soluções tecnológicas para superar os problemas e as dificuldades

relacionadas ao manejo desse sistema, bem como para aperfeiçoá-lo e adaptá-lo às diferentes

regiões do país. No entanto, apesar dos quase 40 anos de pesquisas e observações acumuladas por

produtores, técnicos e pesquisadores, alguns problemas ainda persistem e, merecem ser mais bem

estudados. Dentre eles, destaca-se a existência, em quase todas as áreas sob SPD, de uma camada de

maior grau de compactação, geralmente posicionada a 0,1-0,2 m de profundidade (Debiasi et al.,

2010; Franchini et al., 2011).

Dentre as principais classes de solos de ocorrência no Brasil, destacam-se os Latossolos e

Argissolos, que representam 58% dos solos brasileiros, sendo que estes são os principais solos

utilizados para cultivo de sequeiro no Brasil. Considerando que estes solos apresentam potenciais

para ocorrência dos processos de compactação do solo, requer que sejam determinados quais são os

limites críticos para o crescimento e desenvolvimento das culturas produtoras de grãos e também

para a recuperação física dos solos por espécies vegetais. Entretanto, até o momento não há clareza

de quais são os níveis críticos de compactação do solo, aos quais plantas toleram sem que ocorram

perdas produtivas. Isso favorece que em muitos casos, seja indicada a utilização de práticas

invasivas, principalmente a escarificação do solo no sistema plantio direto, interferindo na

estruturação do solo e na dinâmica da água e de nutrientes para as plantas, colocando em risco a

sustentabilidade do sistema plantio direto. Portanto, as práticas de manejo que mobilizam

intensamente o solo no sistema plantio direto, podem causar desestruturação do sistema, o qual

levará muito mais tempo para que chegar a um novo estado de equilíbrio. Considerando que no

Brasil existem aproximadamente 32 milhões de hectares em sistema plantio direto, sendo que isso

está sendo direcionado para uma nova etapa deste sistema, o qual necessita que sejam identificados

os limites críticos das principais propriedades emergentes, para que assim, seja possível preservar o

ambiente e produzir alimentos de forma sustentável.

A degradação da qualidade física do solo causada pelo processo de compactação podem

diminuir a produtividade das culturas, especialmente em anos secos e/ou com excesso de chuvas

(Torres & Saraiva, 1999), e com isso, podem colocar em risco a sustentabilidade do SPD. Isso

porque a degradação da qualidade física do solo reduz o desenvolvimento radicular e a

disponibilidade de água, oxigênio e nutrientes às plantas. Além disso, a compactação exerce efeitos

negativos sobre o ambiente, aumentando as perdas de água e nutriente, as emissões de gases

causadores do efeito estufa e a poluição dos recursos hídricos.

Uma das medidas preconizadas para melhorar a qualidade física de solos compactados é a

adoção de sistemas de rotação de culturas que contemplem plantas com elevado potencial de

produção de fitomassa e caracterizadas por um sistema radicular abundante, profundo e agressivo.

Entretanto, existem poucos trabalhos de pesquisa a respeito da eficiência e do tempo necessário

para que as culturas de cobertura reduzam o grau de compactação do solo a níveis não limitantes ao

crescimento das plantas. Assim, persistem dúvidas quanto à eficiência dessa prática, principalmente

no que se refere à produtividade e desempenho econômico das culturas durante o período de

recuperação do solo, que pode ser longo (Corsini & Ferraudo, 1999). Concomitantemente, existem

poucas informações a respeito do grau de compactação acima do qual a recuperação por métodos

biológicos torna-se técnica e economicamente inviável. Neste contexto, a utilização de hastes

sulcadoras para a deposição do adubo na semeadura pode reduzir os efeitos negativos da

compactação do solo sobre o desenvolvimento das culturas principalmente enquanto a recuperação

da qualidade física do solo por métodos biológicos está em andamento.

A falta de uma resposta consistente ao uso de métodos biológicos de recuperação de solos

compactados, em termos de melhoria da qualidade física do solo, tem colocado em risco a

sustentabilidade do SPD, e muitas vezes a escarificação tem sido indicada como alternativa ao

rompimento de camadas compactadas de solo no SPD (Klein & Camara, 2007). Embora a

escarificação seja capaz de romper camadas compactadas de solo de modo imediato, os seus efeitos

persistem, em geral, por um período efêmero, igual ou inferior a um ano (Veiga et al., 2007), uma

vez que essa operação não elimina a causa da compactação do solo, mas somente os sintomas

(Franchini et al., 2009). No entanto, é possível que a associação da escarificação com espécies

vegetais caracterizadas por uma elevada produção de fitomassa e por um sistema radicular

agressivo, abundante e profundo se constitua em uma prática eficiente para a descompactação do

solo em curto prazo.

Existem diversos indicadores do estado de compactação do solo, sendo a RP, a

macroporosidade e a densidade do solo (Ds) os mais utilizados. Atualmente, o grande desafio é

estabelecer, para esses indicadores, valores considerados críticos ou restritivos ao crescimento das

plantas. Entretanto, há pequena sensibilidade dos indicadores físicos tradicionalmente utilizados

(Ds, porosidade e RP) em detectar alterações no volume, geometria e continuidade dos bioporos

(Reichert et al., 2007). Assim, a utilização de indicadores quantitativos e semi-quantitativos da

estrutura do solo, tais como, a avaliação visual da qualidade do solo (VESS) (Guimarães et al.,

2011) e os parâmetros anatômicos do sistema radicular das culturas (Bergamim et al., 2010) podem

ser úteis na detecção de melhorias da qualidade física do solo pelo uso de plantas de cobertura.

Assim, o projeto tem por objetivos: 1) avaliar o potencial de diferentes espécies vegetais na

entressafra da soja, para a recuperação física de camadas com diferentes graus de compactação do

solo no curto prazo e; 2) Selecionar indicadores do estado de compactação do solo e determinar os

respectivos valores críticos ao desenvolvimento das plantas.

2. MATERIAIS & MÉTODOS

O projeto está sendo realizado em dois experimentos, implantados em dois locais. O

primeiro experimento está localizado na Fazenda Experimental da Embrapa Soja, em Londrina/PR,

e iniciou em 2013, sobre um Latossolo Vermelho Distroférrico com textura muito argilosa (75% de

argila). O segundo está sendo conduzido na Estação Experimental Agronômica da Universidade

Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), no município de Eldorado do Sul/RS, em Argissolo

Vermelho Distrófico com textura franco-argilo-arenosa (24% de argila).

Experimento 1 – Londrina/PR (Embrapa Soja)

O experimento está implantado em uma área da Fazenda Experimental da Embrapa Soja, no

município de Londrina/PR (23°11’ S e 51°11’ W, altitude de 600 m), situada em região que

apresenta clima tipo Cfa, subtropical úmido mesotérmico, segundo a classificação de Köppen, com

médias anuais de 20°C de temperatura e de 1340 mm de precipitação. O solo desta área é

classificado como Latossolo Vermelho Distroférrico.

O experimento consiste em um fatorial 4x4 (espécies vegetais x níveis de compactação) sob

o delineamento experimental de blocos ao acaso com três repetições e parcelas subdivididas. O

fator espécie vegetal, nas parcelas, é constituído por quatro espécies vegetais de outono-inverno: (i)

trigo; (ii) milho 2ª safra; (iii) Urochloa ruziziensis (Brachiária); e (iv) aveia preta. O fator nível de

compactação, alocado nas subparcelas, consistiram de quatro estados de compactação (EC)

estabelecidos por diferentes intensidades de tráfego e mobilização do solo: EC1 = sistema plantio

direto (SPD) com mobilização de solo por meio de um escarificador de 5 hastes espaçadas 35 cm

entre si, equipado com rolo destorroador e ponteiras com 8 cm, sendo a profundidade média de

escarificação equivalente a 25 cm; EC2 = SPD sem compactação adicional e sem escarificação;

EC3 = SPD com compactação adicional por 4 passadas de um trator CBT 4 x 2 TDA, modelo 8060,

equipado com estrutura para pá/concha na dianteira, pneus dianteiros Goodyear 14.9-24 R1 e

traseiros Goodyear 18.4-34 R1, completo em lastros (metálicos e líquido nos pneus), com massa

total de 7,2 Mg; e EC4 = SPD com compactação adicional por 8 passadas de uma colhedora SLC

6200 com o depósito de grãos vazio, equipada com plataforma de colheita de milho (4 linhas),

pneus dianteiros Pirelli 18.4-30 R1 e traseiros Pirelli 9.00-16, com massa total de 9,5 Mg. No

momento da realização dos tráfegos, o solo se encontrava na capacidade de campo (conteúdo de

água do solo na camada de 0-20 cm de 0,33 g g-1). A escarificação foi realizada quatro dias depois,

quando o solo se encontrava em sua consistência friável (conteúdo de água de 0,29 g g-1, na camada

de 0-20 cm). No inverno do primeiro ano (2013) foi implantada a cultura do trigo em todas as

parcelas (12 repetições). No verão (2013/14), foi implantada a cultura da soja em todos os

tratamentos.

Experimento 2 – Eldorado do Sul/RS (Estação Experimental Agronômica da Universidade

Federal do Rio Grande do Sul)

O experimento foi implantado em uma área da Estação Experimental Agronômica da

Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), no município de Eldorado do Sul/RS,

na região fisiográfica da Depressão Central. O solo é classificado como Argissolo Vermelho

Distrófico. A textura superficial deste solo é franco-argilo-arenosa. A área apresenta uma

declividade média de 0,03 m m-1. O clima da região é subtropical úmido (Cfa, pela classificação de

Koppen), com temperaturas médias mensais variando de 13,9ºC e 24,9ºC e precipitações médias

entre 96 mm e 168 mm, totalizando 1440 mm anuais.

O experimento consiste em um delineamento experimental de blocos ao acaso com três

repetições. Os tratamentos são constituídos por seis níveis de compactação: (Esc) Preparo reduzido

com escarificação do solo, sem tráfego; (SPD) SPD sem tráfego adicional; e SPD trafegado por

duas (C2); quatro (C4); oito (C8) e doze (C12) vezes com um trator Valtra, modelo BM125i, com

massa de 5,3 t, com pneus dianteiros 14.9-26R1 e traseiros 23.1-30R1, com pressão de insuflagem

de 219,78 e 153,18 kPa, respectivamente. A pressão de contato dos pneus dianteiros e traseiros com

o solo, determinada pelo método de O’Sullivan et al. (1999), foi de 183 e 155 kPa, respectivamente.

No verão de 2013/14 foi implantada a cultura da soja, e no inverno de 2014, será utilizada a cultura

do trigo.

Amostragem de solo para propriedades físicas

A amostragem do solo foi realizada nas entrelinhas de cultivo durante o ciclo vegetativo da

cultura de soja (verão 2013/14), utilizando anéis metálicos (diâmetro e altura de 0,05 m) e serão

realizadas após cada cultivo (inverno de 2014, verão de 2014/15 e inverno de 2015). Amostras

indeformadas de solo por parcela e camada (0,0-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m), foram coletadas

para determinação da densidade do solo, porosidade total, macro e microporosidade, resistência do

solo à penetração e a curva de retenção de água do solo.

Amostragem de solo para propriedades químicas

As amostras de solo foram coletas após o cultivo da safra de verão 2013/14. Em cada

parcela, foram abertas trincheiras com pá de corte, onde foi coletado o solo nas camadas de 0,0-

0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 cm. Logo após a coleta, o solo foi seco em estufa de circulação forçada

de ar ±40ºC, peneirado em malha de 2 mm e armazenado para as análises.

Determinação das propriedades físicas do solo

No laboratório, as amostras serão preparadas com a retirada do excesso de solo. Em seguida,

as mesmas serão saturadas em recipientes por meio da manutenção de uma lâmina de água máxima

de dois terços da altura dos anéis metálicos por aproximadamente 72 horas, até a completa

saturação do solo. Após a saturação, para a determinação resistência do solo à penetração e da curva

de retenção de água no solo (CRA).

Em cada experimento, as amostras serão submetidas aos potenciais matriciais de -3 e -6 kPa

utilizando mesa de tensão (EMBRAPA, 1997). Posteriormente, grupos de amostras serão

submetidos às tensões equivalentes a um dos seguintes potenciais matriciais: -10; -33; -100; -500

kPa por meio de pressões aplicadas em câmaras de Richards com placas porosas. Após atingirem o

equilíbrio em cada potencial matricial (-6; -10; -33; -100 e -500 kPa), as amostras serão pesadas e

determinada a RP utilizando um penetrógrafo estático de bancada. O penetrógrafo, modelo MA-933

da marca Marconi, é constituído de uma haste metálica com um cone na sua extremidade com semi-

ângulo de 30°, diâmetro de 4 mm e área da base de 0,1256 cm2, ligado a um medidor composto por

uma célula de carga com capacidade nominal de 20 kgf. A velocidade de penetração será de 20 mm

min-1. Logo após, as amostras serão secas em estufa a ±105°C por 24h. O θ será quantificado pelo

quociente da massa de água retida na amostra em cada potencial matricial em relação ao volume do

solo de cada amostra. A Ds será obtida conforme metodologia descrita em Embrapa (1997). A

resistência do solo à penetração também será avaliada no campo, utilizando um penetrômetro

estático digital. Juntamente com esta análise, será determinado o conteúdo de água do solo.

Na determinação do conteúdo de água retido nos potenciais de -1.000 e -1.500 kPa, será

empregado um psicrômetro modelo WP4-C, utilizando amostras deformadas (KLEIN et al., 2006).

Assim, o conteúdo gravimétrico de água do solo será multiplicado pelo valor médio de Ds em cada

repetição de campo dos tratamentos, resultando no θ no potencial de -1.000 e -1.500 kPa. Serão

determinados os conteúdos de água na capacidade de campo e no ponto de murcha permanente,

para realizar a determinação da capacidade de água disponível e da fração de água disponível na

camada de 0,0-0,30 m.

No campo, será determinada a infiltração tridimensional de água no solo e a condutividade

hidráulica do solo (permeabilidade do solo) utilizando um permeâmetro modelo IAC (Vieira, 1998).

O qual funciona baseado no princípio de Mariotte, fornecendo água sob carga constante a um

orifício feito no solo com dimensão de 5 cm. As determinações serão realizadas na superfície e nas

profundidades de 0,10 e 0,20 m.

Determinação dos parâmetros radiculares

Em Londrina, foram coletadas raízes das plantas de trigo (inverno 2013) (Figura 1a), soja

(verão 2013/14) (Figura 1b), Urochloa ruziziensis (inverno 2014) (Figura 1c) e milho (inverno

2014) (Figura 1d). Além de raízes de soja (verão de 2014) em Eldorado do Sul foram coletadas por

meio de monólitos (BÖHM, 1979). No inverno de 2014, ainda serão coletadas raízes de aveia preta

(Londrina) e de trigo (Londrina e Eldorado do Sul). As raízes foram lavadas e escaneadas para

determinação do volume, comprimento, área superficial, diâmetro e densidade radicular utilizando o

software Safira®. A massa verde e seca das raízes foram determinadas.

a)

b)

c)

d)

e)

Figura 1. Coleta de monólitos para quantificação de raízes de trigo (a), soja (b), Urochloa

ruziziensis (c) e milho (d) em Londrina e, de soja (e) em Eldorado do Sul.

A anatomia radicular das raízes das culturas de soja, milho, trigo, Urochloa ruziziensis e

aveia preta, presentes nas camadas de 0,0-0,10 e 0,10-0,20 m, serão determinadas por meio de

metodologia descrita em Bergamin et al. (2010). As raízes serão cortadas em fragmentos de 5 mm,

fixados em formalina‑acetato‑álcool etílico a 50% (F.A.A. 50%) e/ ou em Glutaraldeido (1% em

tampão fosfato 0,1M, pH 7,2) por um período de 24 horas, posteriormente será realizado o processo

de desidratação. Os fragmentos de raízes serão embebidos em historesina. Após a polimerização,

serão feitas secções ultrafinas (250 nm) em ultramicrótomo (Leica EM UC6). As secções serão

transferidas para lâminas permanentes para os procedimentos, as quais serão corados com safranina

orange G‑fast green FCF (Hagquist, 1974). Depois de serem montadas as lâminas permanentes, as

imagens serão obtidas em um microscópio eletrônico de varredura, e, em seguida, serão realizadas

as medidas da espessura do córtex e do cilindro vascular. A espessura do cilindro vascular será

determinada até o centro da medula. Assim, poderá ser determinado a razão entre o córtex e o

cilindro vascular.

Determinação das propriedades químicas do solo

O teor de carbono orgânico total (C) e nitrogênio total (N) serão determinados pelo método

da combustão a seco, utilizando um analisador elementar orgânico de C e N (modelo Flash 2000).

As amostras serão moídas após secagem por 24 h a 60ºC. Em seguida, as amostras serão pesadas

em balança analítica específica, utilizando-se 40 mg de amostras para a análise.

Os demais atributos químicos do solo serão quantificados de acordo com a metodologia de

Pavan et al. (1992). Serão determinados os valores do potencial hidrogeniônico (pH) em solução de

CaCl2 0,01 mol L-1 na relação 1:2,5 (solo:solução); cálcio (Ca), magnésio (Mg) e alumínio (Al)

extraídos com solução de KCl 1 mol L-1 na relação 1:10 (solo:solução), sendo Ca e Mg

determinados por espectrofotometria de absorção atômica e Al por titulação com NaOH 0,015 N,

será utilizando o indicador azul de bromotimol; acidez potencial (H + Al) pelo pH em SMP, a partir

da curva de calibração do pH SMP versus H + Al para os solos do Paraná; fósforo (P) e potássio

(K) serão extraídos com solução de Mehlich-1 (HCl 0,05 mol L-1 + H2SO4 0,025 mol L-1), e

determinados por colorimetria (espectofotômetro a 630 nm) e fotometria de chama, respectivamente

(FRANCHINI et al., 2000).

Os valores de soma de bases (SB) serão obtidos em função da soma dos valores dos cátions

trocáveis (Ca2+ +, Mg2+ +, K+, Na+). A capacidade de troca de cátions a pH 7,0 (T) será determinada

pela soma dos valores de SB com os valores de H+Al. A saturação de bases (V%) será quantificada

pela relação percentual da SB com o valor de T.

Parâmetros de plantas

A produtividade de grãos das culturas de trigo (Londrina) e soja (Londrina e Eldorado do

Sul) foram determinadas pela colheita mecânica das linhas centrais de cada parcela. No inverno de

2014, serão determinadas a produtividade de grãos de milho e de trigo no experimento de Londrina

e, trigo no experimento de Eldorado do Sul. Os grãos serão limpos e pesados, e os valores obtidos

foram corrigidos para uma umidade de 13%. Nos grãos obtidos da cultura do trigo, foi determinado

o peso hectolitro (PH), sendo que é uma análise física do grão, e é a massa de 100 litros de trigo

expressa em kg hl-1. Na ocasião da colheita da soja, foram avaliadas as seguintes características na

área útil: altura da planta, dada pela distância do colo da planta até a extremidade da haste principal,

em cm, medida em cinco plantas aleatoriamente; altura de inserção do primeiro legume dada pela

distância do colo da planta até a extremidade inferior do primeiro legume, em cm, de cinco plantas

tomadas aleatoriamente. Na ocasião da colheita do milho, serão avaliadas as seguintes

características na área útil: altura da planta, dada pela distância do colo da planta até a inserção da

última folha, medida em cinco plantas aleatoriamente; altura de inserção da espiga, dada pela

distância do colo da planta até a extremidade inferior da inserção da espiga, de cinco plantas

tomadas aleatoriamente. A massa de mil grãos, em todas as culturas, serão determinadas conforme

metodologias descritas nas regras para análises de sementes (BRASIL, 2009). Será determinado a

produção de matéria seca das culturas de cobertura do solo (Urochloa ruziziensis e aveia preta).

Análise estatística

As análises estatísticas serão realizadas em separado para local de condução experimental,

tendo em vista que uma análise conjunta não é possível pela variação na composição dos modelos

de produção testados em cada região. Os resultados serão submetidos à análise de variância e as

médias comparadas por meio do teste de Tukey, a 5 % de probabilidade de erro, por meio do

programa Statistical Analisys System.

3. RESULTADOS E SUA DISCUSSÃO ( salientar os resultados que eram esperados na carta

consulta)

Resultados experimento de Londrina: Produtividade de grãos de trigo e de soja em função do

estado de compactação de um Latossolo Vermelho

Em primeiro lugar, não houve diferenças significativas no conteúdo de água do solo no

momento da determinação da RP, em todas as camadas avaliadas. Em média, o conteúdo médio de

água no momento da determinação da RP foi 0,32 g g-1 em todas as camadas avaliadas, o qual

corresponde à capacidade de campo deste Latossolo. Os valores de densidade do solo, porosidade

total, macroporosidade, microporosidade e RP indicam que o grau de compactação do solo nas

camadas de 0-10 e 10-20 cm aumentou proporcionalmente com incremento da intensidade do

tráfego (Tabela 1), conforme já relatado por MORAES et al. (2013). Por outro lado, a escarificação

do solo no tratamento EC1 resultou no menor grau de compactação do solo nestas camadas. Na

camada de 20-30 cm, as diferenças entre os tratamentos foram menores e, de modo geral, revelaram

um maior grau de compactação nos tratamentos com compactação adicional pelo tráfego de trator

(EC3) e colhedora (EC4) em relação ao SPD escarificado (EC1) e ao SPD sem tráfego e

escarificação (EC2), os quais não diferiram significativamente entre si. Isso demonstra que o efeito

do tráfego tanto da colhedora quanto do trator alterou a qualidade física do solo até, pelo menos, 30

cm de profundidade. Os resultados comprovam a existência de diferenças na qualidade física do

solo entre os diferentes estados de compactação do solo, principalmente nas camadas de 0-10 e 10-

20 cm, o que é pré-requisito para estudos visando o estabelecimento de limites críticos para

atributos físicos do solo. Além disso, os dados da Tabela 1 indicam que os indicadores com maior

sensibilidade aos diferentes estados de compactação do solo foram, em ordem, macroporosidade,

RP e densidade do solo, concordando com Debiasi e Franchini (2012). Cabe salientar ainda que a

sensibilidade da RP tende a ser maior caso a mesma seja avaliada em condição de solo mais seco

(MORAES et al., 2013).

A produtividade de grãos de trigo não foi influenciada pelos tratamentos (Tabela 2). Dessa

forma, não houve correlação significativa entre a produtividade do trigo e os atributos físicos

avaliados nas três camadas de solo. Resultados similares foram obtidos por Collares et al. (2008)

que, em trabalho conduzido sobre um Latossolo Vermelho argiloso (607 g kg-1 de argila),

concluíram que a produtividade do trigo não foi significativamente alterada tanto pelo compactação

por quatro passadas de uma pá carregadeira com 16,6 Mg de massa total, quanto pela escarificação,

em relação ao tratamento sem compactação e sem escarificação. Entretanto, reduções significativas

da produtividade do trigo em função do aumento do estado de compactação do solo foram

detectadas nos estudo conduzidos por Silva (2003) e Secco et al. (2004). É provável que a falta de

resposta da produtividade do trigo ao aumento do estado de compactação do solo esteja associada à

adequada disponibilidade hídrica durante o ciclo da cultura, conforme verificado por Torres e

Saraiva (1999). Cabe ainda salientar que a produtividade do trigo não foi beneficiada pela

realização de escarificação no SPD, concordando com Franchini et al. (2012).

Tabela 1. Densidade (DS), porosidade total (PT), macroporosidade (MA), microporosidade (MI) e

resistência mecânica à penetração (RP) do solo nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, em

diferentes estados de compactação de um Latossolo Vermelho Distroférrico. Embrapa Soja,

Londrina/PR, 2013.

Estado de compactação1 DS PT MA MI RP

---- Mg m-3 --- ------------------------- m3 m-3 ----------------------- ----- kPa -----

------------------------------------------ 0-10 cm ----------------------------------------------

EC1 1,01 c 0,58 a 0,20 a 0,38 c 497 d

EC2 1,21 b 0,55 b 0,11 b 0,44 b 1476 c

EC3 1,35 a 0,51 c 0,04 c 0,47 a 1790 b

EC4 1,39 a 0,50 c 0,01 d 0,48 a 2458 a

------------------------------------------ 10-20 cm -------------------------------------------

EC1 1,16 c 0,55 a 0,12 a 0,43 c 968 c

EC2 1,26 b 0,54 a 0,08 b 0,45 b 2177 b

EC3 1,34 a 0,51 b 0,05 c 0,46 ab 2092 b

EC4 1,37 a 0,51 b 0,03 d 0,48 a 2582 a

------------------------------------------ 20-30 cm ----------------------------------------

EC1 1,27 b 0,52 b 0,06 ab 0,46 b 1438 b

EC2 1,26 b 0,54 a 0,07 a 0,47 b 2224 a

EC3 1,32 a 0,52 b 0,04 b 0,48 ab 2334 a

EC4 1,33 a 0,52 b 0,04 b 0,49 a 2647 a 1 EC1 = sistema plantio direto (SPD) escarificado; EC2 = SPD sem compactação adicional e sem

escarificação; EC3 = SPD com compactação adicional por 4 passadas de um trator com massa total

de 7,2 Mg; e EC4 = SPD com compactação adicional por 8 passadas de uma colhedora com massa

total de 9,5 Mg. Médias seguidas pela mesma letra nas colunas, dentro de cada camada, não diferem

significativamente pelo teste de Tukey (p < 0,05).

Tabela 2. Produtividade de grãos do trigo e da soja em diferentes estados de compactação de um

Latossolo Vermelho Distroférrico. Embrapa Soja, Londrina/PR, safra 2013/2014.

Estado de compactação1 Produtividade de grãos

Trigo Soja

------------------------------------ kg ha-1 ---------------------------------

EC1 3100 n.s 3090 ab

EC2 2908 3210 a

EC3 3061 3126 a

EC4 3009 2904 b 1 EC1 = sistema plantio direto (SPD) escarificado; EC2 = SPD sem compactação adicional e sem

escarificação; EC3 = SPD com compactação adicional por 4 passadas de um trator com massa total

de 7,2 Mg; e EC4 = SPD com compactação adicional por 8 passadas de uma colhedora com massa

total de 9,5 Mg. Médias seguidas pela mesma letra nas colunas, dentro de cada camada, não diferem

significativamente pelo teste de Tukey (p < 0,05). n.s. = não significativo (Teste F, p<0,05).

Por outro lado, a produtividade de grãos da soja variou significativamente em função dos

estados de compactação (Tabela 2). Os resultados demonstram que o tratamento com maior

compactação (EC4) resultou na menor produtividade de grãos da soja, sem diferir, no entanto, do

tratamento escarificado (EC1). Reduções da produtividade de grãos da soja em função do aumento

do estado de compactação do solo foram observadas em outros estudos (BEUTLER et al., 2005;

2008), e estão provavelmente relacionadas à redução da disponibilidade hídrica pela menor

infiltração de água e pela restrição ao desenvolvimento radicular da cultura. Dentro os atributos

físicos estudados, o único que foi significativamente correlacionado com a produtividade de grãos

da soja foi a RP na camada de 0-20 cm (Figura 2). A produtividade de grãos da soja variou de

forma quadrática em função do aumento da RP (Figura 2), demonstrando que um grau de

compactação muito baixo (resultado da escarificação) ou muito alto (resultado do tráfego de

máquinas) reduziu o potencial produtivo da cultura. Beutler et al. (2005) também obtiveram

resposta quadrática da produtividade de grãos da soja ao aumento do grau de compactação do solo,

em Latossolos de textura média e argilosa. A equação da Figura 2 indica que a máxima

produtividade de grãos da soja ocorre com uma RP de 1477 kPa (camada de 0-20 cm), determinada

na condição de umidade de capacidade de campo. No entanto, reduções de 10% e de 40% em

relação a máxima produtividade de grãos da cultura da soja, ocorrem a partir de valores de RP de

2,5 MPa e 3,5 MPa, respectivamente. Indicando que os limites críticos de RP devem ser maiores do

que os valores de 2 MPa amplamente indicados nas bibliografias (Taylor et al., 1966), concordando

com Moraes et al. (2014) os quais indicam que os limites críticos de RP devem ser alterados. É

importante destacar que os resultados da Tabela 2 e Figura 2 evidenciam que a escarificação não se

mostrou uma prática tecnicamente viável mesmo quando comparada ao tratamento com maior grau

de compactação, podendo inclusive reduzir a produtividade de grãos da soja, conforme já relatado

por Debiasi et al. (2010) e Franchini et al. (2012)

y = -0,0003x2 + 0,8866x + 2623.7R² = 0.60*

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Pro

du

tivid

ad

e, kg

ha

-1

Resistência do solo à penetração, kPa

Figura 2. Relação entre a produtividade da soja e a resistência mecânica do solo à penetração

média na camada de 0-20 cm em Latossolo Vermelho Distroférrico. Embrapa Soja, Londrina/PR,

safra 2013/2014.

O processamento das imagens de raízes de trigo, soja, milho e Urochloa ruziziensis por meio

do software Safira® estão sendo realizados (Figura 3). Nos próximos relatórios será possível

apresentar os resultados de diâmetros, comprimento, área superficial e volume das raízes em função

dos níveis de compactação do solo.

Figura 3. Exemplo de escaneamento de raízes de milho (a) e análise morfológica no software

Safira® (b) .

Resultados experimento de Eldorado do Sul: Limites físicos críticos ao crescimento de soja em

Argissolo Vermelho

O tráfego com trator de 7 Mg favoreceu incrementos nos valores de densidade do solo

principalmente até na profundidade de 20 cm (Figura 4). A escarificação o solo reduziu a densidade

do solo (Figura 4), entretanto, não favoreceu incrementos de produtividade de grãos em relação às

áreas com compactação adicional pelo tráfego agrícola (Figura 5).

Os resultados referentes ao desenvolvimento radicular da cultura de soja estão sendo

processados (Figura 6). Portanto, ainda não estão disponíveis os valores de comprimento, volume,

área superficial, diâmetro e massa das raízes.

Figura 4. Densidade do solo em função de níveis de compactação do solo em Argissolo Vermelho.

Esc: preparo reduzido com escarificação do solo; SPD: sistema plantio direto; SPD com duas (C2),

quatro (C4), oito (C8) e doze (C12) passadas de trator com 7 Mg;

Figura 5. Produtividade de grãos de soja em função de níveis de compactação em Argissolo

Vermelho. Esc: preparo reduzido com escarificação do solo; SPD: sistema plantio direto; SPD

com duas (C2), quatro (C4), oito (C8) e doze (C12) passadas de trator com 7 Mg;

Figura 6. Raízes de soja escaneadas e processas no software Safira® cultivas em Argissolo

Vermelho.

4. CONCLUSÕES ( salientar os objetivos iniciais e mostrar se alcançados)

As considerações são preliminares, tendo em vista que a pesquisa está em andamento:

Considerando o sistema de produção trigo/soja, valores de RP acima de 2,5 MPa, medidos em

um conteúdo de água equivalente à capacidade de campo, indicam um estado de compactação

crítico no Latossolo Vermelho Distroférrico muito argiloso.

A escarificação de um Latossolo Vermelho Distroférrico muito argilosos, não proporciona

aumento da produtividade de grãos do trigo e da soja e, no caso desta última, pode reduzir o

potencial produtivo da cultura.

A produtividade de grãos de soja em Argissolo Vermelho foi incrementada em áreas com tráfego

de trator, indicando que o incremento de compactação neste Argissolo Vermelho pode ser benéfico

para a cultura da soja.

Ao longo dos ciclos das culturas serão mantidas coletas de amostras indeformadas de solo e

serão realizadas análises do sistema radicular das culturas para verificar a potencialidade e

tolerância das culturas aos níveis de compactação no Argissolo e Latossolo.

5. DESCRIÇÃO DAS DIFICULDADES E MEDIDAS CORRETIVAS.

O projeto ainda está no início, portanto, ainda estão sendo coletado e analisados os resultados e,

as variáveis ainda podem sofrer alteração, para isto avaliações constantes serão realizadas.

As maiores dificuldades encontradas são as climáticas e de transporte, porém estas são reduzidas

com bom planejamento.

No experimento implantado em Eldorado do Sul não foi possível avaliar a eficiência da

utilização de pneus radiais na redução da compactação do solo pelo tráfego de máquinas agrícolas.

Isso ocorreu em função de que o trator que seria utilizado para realizar os níveis de compactação

com pneus radiais estava com problemas mecânicos, portanto, não foi utilizado. Entretanto, neste

experimento de Eldorado do Sul, foi mantido seis tratamentos, incrementando assim os níveis de

compactação realizado com o tráfego de trator com pneus diagonais. Desta forma, acredita-se que

poderá ser observado quais são os limites críticos ao crescimento de soja e de trigo neste Argissolo

Vermelho.

RELATÓRIO PRÁTICO: Só para relatórios FINAIS (contendo os principais resultados escrito

em linguagem de extensão, de fácil compreensão por lavradores, de no máximo 1 página)

COMPENSAÇÕES OFERECIDAS À FUNDAÇÃO AGRISUS: Só para relatórios FINAIS

(descrever de forma sucinta como foram asseguradas as compensações prometidas)

DEMOSTRAÇÃO FINANCEIRA DOS RECURSOS DA FUNDAÇÃO AGRISUS: Só para

relatórios Finais (mencionar outras fontes de financiamento de forma comparativa).

REFERÊNCIAS

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Porto Alegre, 30 de junho de 2014

Moacir Tuzzin de Moraes

Coordenador do Projeto

Observações:

Quando se tratar de RELATÓRIO PARCIAL incluir pequeno resumo do parcial anterior