Características químicas de solo e rendimento de fitomassa de adubos verdes e de grãos de milho, decorrente do cultivo consorciado

Soil chemical characteristics and green manure yield in a corn intercropped system

SEÇÃO IV - FERTILIZAÇÃO DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS

Características químicas de solo e rendimento de fitomassa de adubos verdes e de grãos de milho, decorrente do cultivo consorciado¹

Soil chemical characteristics and green manure yield in a corn intercropped system

Reges Heinrichs^I; Godofredo César Vitti^II; Adonis Moreira^III; Paulo Alexandre Monteiro de Figueiredo^I; Antonio Luiz Fancelli^IV; Edemar Joaquim Corazza^V

^IProfessor da Unidade Diferenciada de Dracena, Universidade Estadual Paulista - UNESP. Rua Bahia 332, CEP 17900-000 Dracena (SP). E-mail: [e-mail]

^IIProfessor Titular do Departamento de Solos e Nutrição de Plantas, Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - ESALQ/USP. Caixa Postal 9, CEP 13418-900 Piracicaba (SP). E-mail: [e-mail]

^IIIPesquisador da Embrapa Amazônia Ocidental. Caixa Postal 319, CEP 69011-970 Manaus (AM). Bolsista CNPq. E-mail: [e-mail]

^IVProfessor do Departamento de Produção Vegetal, ESALQ/USP. E-mail: [e-mail]

^VPesquisador da Embrapa Cerrados. Caixa Postal 08223, CEP 73301-970 Planaltina (DF). Bolsista DTI/CNPq. E-mail: [e-mail]

RESUMO

A adubação verde é uma das formas de aporte de matéria orgânica ao solo. O sistema de cultivo consorciado de culturas pode ser uma alternativa para aumentar a reciclagem de nutrientes e melhorar a produtividade. Para avaliar o sistema consorciado de adubos verdes com o milho, foram estudadas as características químicas do solo, a produção de matéria seca, a composição mineral de adubos verdes e o rendimento de grãos de milho, num experimento realizado em campo, entre 1995 e 1997, em solo classificado como Nitossolo Vermelho eutrófico. O milho foi semeado no espaçamento de 90 cm nas entrelinhas, perfazendo, aproximadamente, 50.000 plantas por hectare. Os tratamentos constaram de quatro espécies de adubos verdes: mucuna anã [Mucuna deeringiana (Bort.) Merr], guandu anão (Cajanus cajan L.), crotalária (Crotalaria spectabilis Roth) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis L.) e um tratamento-testemunha, sem cultivo consorciado. Essas espécies foram semeadas sem adubação, no meio da entrelinha, em duas épocas: simultânea ao milho e 30 dias após. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso em parcelas subdivididas, com quatro repetições. O feijão-de-porco apresentou maior produção de fitomassa e acúmulo de N, P, K, Ca, Mg e S. No primeiro ano de cultivo, o rendimento de grãos de milho não foi influenciado pelo cultivo consorciado com adubos verdes; no entanto, no segundo, a produção foi beneficiada pelo consórcio com feijão-de-porco.

Termos para indexação: nutrientes, Zea mays, mucuna anã, guandu anão, Crotalaria spectabilis, feijão-de-porco.

SUMMARY

Green manure is one way of supplying organic matter to soil. The mixed cultivation of crops may be an alternative to increase nutrient cycling and to improve productivity. To evaluate intercrops of green manure and corn, soil chemical characteristics, green manure dry matter production and its mineral composition and corn yield were determined in a field experiment carried out between 1995 and 1997 on an Aleudalf Soil in Piracicaba, state of São Paulo, Brazil. Corn was sown in rows spaced 90 cm apart to obtain approximately 50,000 plants per hectare. The treatments consisted of four green manure species: dwarf mucuna [Mucuna deeringiana (Bort.) Merr], dwarf pigeon pea (Cajanus cajan L.), crotalaria (Crotalaria spectabilis Roth), jack bean (Canavalia ensiformis L.), plus a control without green manure. Green manure species were sown without fertilizer application in a single row in-between the rows simultaneously with corn or 30 days after corn sowing. The experimental design consisted of randomized blocks in split plots and four replicates. Jack bean produced most phytomass and accumulated the highest amounts of N, P, K, Ca, Mg, and S. In the first year of cultivation, the corn yields were not affected by the intercropped cultivation with green manure, but in the second year the yield was highest when corn was intercropped with jack bean.

Index terms: nutrients, Zea mays, dwarf mucuna, dwarf pigeon pea, crotalaria spectabilis, jack beans.

INTRODUÇÃO

A adubação verde é conhecida desde a antigüidade. No início do século passado, Granato (1924) a definia como uma prática agrícola programada que consiste na incorporação ou não de material vegetal, com a finalidade de manter ou melhorar as condições físicas, químicas e biológicas do solo. Em razão do efeito positivo alcançado pela interação entre adubo mineral e adubação verde, é possível obter rendimentos maiores do que pelos seus empregos isolados (Debruck & Boguslaneski, 1979; Jeranyama et al., 2000).

O uso agrícola economicamente viável de muitos solos arenosos e pobres em nutrientes, com baixo teor de matéria orgânica, em muitas regiões do mundo, tornou-se possível somente após a introdução da adubação verde (Derpsch et al., 1991). Segundo Mascarenhas et al. (1983), a produção industrial de 50 kg de nitrogênio mineral exige um consumo de energia equivalente a 80 L de gasolina. Sabe-se que as leguminosas, em sua maioria, fixam quantidades superiores a 50 kg de N.

Vitti et al. (1979), utilizando cinco espécies de leguminosas num Latossolo Vermelho-Amarelo fase arenosa, verificaram aumento de C, Al, H e CTC e diminuição nos teores das bases trocáveis (K, Ca, Mg), P e pH do solo, com a incorporação de adubos verdes. Por sua vez, Nogueira et al. (1989) constataram incrementos nos teores de matéria orgânica e cálcio e redução nos teores de fósforo em solo aluvial, quando cultivado com Crotalaria juncea como adubo verde.

Skóra Neto (1993), estudando consorciação de leguminosas com milho, verificou redução na infestação da área com plantas invasoras durante e após o período de colheita, sendo este efeito variável, conforme a espécie e a época da consorciação.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar alterações nas características químicas do solo, o desenvolvimento de adubos verdes e o rendimento de grãos de milho submetido ao sistema consorciado.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi realizado durante os anos agrícolas 1995/96 e 1996/97, na área experimental pertencente à Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz / Universidade de São Paulo, Piracicaba (SP), Brasil, localizada a 22 º 42 ' 30 '' latitude sul e 47 º 38 ' 00 '' longitude oeste. O solo é um Nitossolo Vermelho eutrófico, cujas características químicas, das camadas de 0-10 cm e 10-20 cm de profundidade, por ocasião da instalação do experimentos, são apresentadas no quadro 1.

O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com parcelas subdivididas, sendo as espécies de adubo verde dispostos na parcela (9 x 12 m) e a época de semeadura na subparcela (4,5 x 12 m), e quatro repetições. O solo foi preparado pelo sistema convencional: uma aração profunda e duas gradagens. No segundo ano agrícola, as culturas foram semeadas no sistema plantio direto.

O milho, híbrido duplo BRASKALB XL 660, foi semeado no primeiro (8/11/1995) e no segundo (15/11/1996) cultivo, espaçado de 0,90 m na entrelinha, perfazendo, aproximadamente, 50.000 plantas por hectare. A adubação no sulco de semeadura foi de 30 kg ha^-1 de N (uréia), 72 kg ha^-1 de P₂O₅ (superfosfato triplo) e de 48 kg ha^-1 de K₂O (cloreto de potássio). As sementes de milho foram tratadas com o inseticida Futur 300, o qual continha zinco (250 g L^-1), molibdênio (10 g L^-1) e boro (2 g L^-1), utilizando-se a dose de 400 mL do produto por 20 kg de sementes. A adubação de cobertura no milho foi de 90 kg ha^-1 de nitrogênio na forma de uréia aplicada na superfície, no estádio de oito folhas. Uma semana antes da semeadura do segundo cultivo, foi aplicado dessecante para eliminação de plantas invasoras. Os tratamentos constaram de uma testemunha (sem adubo verde consorciado) e quatro espécies de adubos verdes, escolhendo-se as que não usassem o milho como suporte e de menor tamanho para não prejudicar o desenvolvimento do milho. As quatro espécies foram semeadas manualmente, em fileira única, sem adubação, no meio das entrelinhas, a 0,45 m da linha de semeadura do milho, em duas épocas: simultânea à semeadura do milho e 30 dias após, empregando 10 ou 20 sementes / m (Quadro 2). O rendimento de grãos de milho foi avaliado mediante colheita manual no estádio de grãos secos.

A avaliação da produção da fitomassa dos adubos verdes foi efetuada em 1,0 m², no dia da colheita do milho, em 13/03/1996, e, no segundo ano, em 24/03/1997. Nas parcelas sem adubo verde consorciado, foram coletadas as plantas daninhas que emergiram nesse período. As amostras foram secas em estufa com circulação forçada de ar a 70º C, até peso constante, para a determinação da produção de matéria seca. A seguir, as amostras foram moídas e determinados os teores de N, P, K, Ca, Mg e S, conforme Malavolta et al. (1997). A amostragem do solo de cada parcela foi efetuada mediante a coleta de duas subamostras nas entrelinhas centrais da cultura do milho, com auxílio da pá-de-corte, nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm, antes da instalação do experimento, um mês antes da semeadura do milho do segundo ano e imediatamente após a colheita deste. Os adubos verdes do primeiro cultivo foram dessecados 170 dias após a sua semeadura, mantendo os restos vegetais na superfície do solo.

Os resultados foram submetidos à análise de variância, e a comparação de médias foi feita pelo teste de Tukey a 5 % de probabilidade (Banzatto & Kronka, 1995).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Comparando as características químicas do solo, obtidas por ocasião da instalação do experimento (Quadro 1), com os valores de referência citados por Raij et al. (1996), verificou-se que a área experimental era de alta fertilidade e uniforme, apresentando coeficientes de variação de médio a baixo. No primeiro ano, não houve influência dos tratamentos (cultivo consorciado de adubos verdes) nos seguintes atributos do solo: pH, MO, K, Mg, Al, H + Al, SB e V (Quadro 3). A não-influência dos adubos verdes nestes atributos está em desacordo com os dados de Vitti et al. (1979), o que pode estar associado ao curto período do experimento, bem como à menor produção de fitomassa na consorciação em relação ao cultivo do adubo verde isolado (Alvarenga, et al., 1995). Os teores de P na camada de 10-20 cm do solo foram influenciados pela aplicação dos tratamentos nos dois anos de cultivo; no primeiro ano, foram obtidos os maiores valores no guandu anão e na testemunha (Quadro 3), reiterando o descrito por Heinrichs et al. (2000) de que as plantas invasoras também podem contribuir para o aumento da disponibilidade de nutrientes. No segundo ano de cultivo, a maior concentração de fósforo no solo foi observado no tratamento com feijão-de-porco.

No primeiro ano de cultivo, verificou-se interação do teor de S no solo e as espécies de adubos verdes (Quadro 3), destacando-se os tratamentos com guandu anão e feijão-de-porco que apresentaram menor concentração em relação às demais espécies de adubos verdes.

No teor de K, houve interação no segundo ano de cultivo na camada de 10_20 cm, tendo a Crotalaria spectabilis e o feijão-de-porco semeados 30 dias após o milho apresentado teores maiores. As demais espécies de adubos verdes não apresentaram efeito de acordo com a época de semeadura.

Após o primeiro cultivo, não se verificou a presença de Al no solo (Quadro 3). No entanto, após o segundo ano, mesmo com valores muito baixos, verificou-se efeito dos tratamentos no teor de Al no solo (Quadro 4), destacando-se os tratamentos com feijão-de-porco, onde os teores foram muito baixos. Pelo fato de alguns valores serem próximos de zero ou zero, os teores de Al no segundo ano foram transformados em Al + 1. Dois anos após a instalação do sistema, observou-se ausência, ou concentrações menores, de Al nos tratamentos com feijão-de-porco em relação aos demais tratamentos, o que pode ser atribuído à maior produção de material orgânico desta espécie (Quadro 5), ocasionando sua complexação, ou seja, semelhante ao efeito da calagem (Hue & Amien, 1989; Miyazawa et al., 1993). Meda et al. (2002) documentaram a probabilidade de ocorrência de complexação organometálica com alguns extratos vegetais, possibilitando a lixiviação do Al para maiores profundidades ou, ainda, a insolubilização.

A produção de matéria verde de feijão-de-porco foi significativamente superior à dos demais tratamentos, tendo havido, no primeiro cultivo, interação entre os tratamentos (Quadro 5). Na média, o tratamento com feijão-de-porco apresentou maior produção de matéria verde, na ordem de 290 e 82 %, respectivamente, em relação ao tratamento-testemunha no primeiro e no segundo ano de cultivo. A produção de fitomassa do tratamento-testemunha foi composta por plantas invasoras, sendo as mais freqüentes a Alternanthera ficoidea (L.) R.Br., Commelia benghalensis L., Borreria latifolia Schum. No segundo ano agrícola, a infestação foi maior, o que pode ser observado pela maior produção de matéria verde e seca (Quadro 5). Além de o feijão-de-porco apresentar melhor desenvolvimento e adaptação ao sistema proposto em relação aos demais tratamentos, constatou-se redução na ocorrência de plantas invasoras, causando possivelmente, um efeito supressor alelopático a estas plantas (Costa, 1993; Alvarenga et al., 1995). Segundo Overland (1966), cada espécie, viva ou em decomposição, exerce inibição apenas sobre determinadas espécies de plantas, espontâneas ou cultivadas.

O guandu anão, a Crotalaria spectabilis e a mucuna anã apresentaram desenvolvimento reduzido, tendo no segundo cultivo apresentado produção de fitomassa verde inferior à gerada no tratamento-testemunha, composto por plantas invasoras. A mucuna anã completou seu ciclo até à época da colheita do milho, podendo infestar a área com essa espécie. No entanto, em regiões com geadas durante o inverno, este problema é amenizado, pois ocorre a dessecação natural das plantas, já que estas são extremamente sensíveis a baixas temperaturas.

Na média, a produção de matéria seca de feijão-de-porco foi superior à dos demais tratamentos; 290 e 45 % , respectivamente, em relação ao primeiro e ao segundo ano de cultivo do tratamento-testemunha. A matéria seca das espécies foi menor que a encontradas por Skóra Neto (1993); no entanto, naquele trabalho, o milho foi semeado em covas espaçadas de um metro nas entrelinhas, o que possibilitou um maior desenvolvimento dos adubos verdes. Por outro lado, a massa de matéria seca do feijão-de-porco foi semelhante à encontrada por Nolla (1999). Comparando as produções de matéria seca dos adubos verdes no consórcio com cultivos solteiros (Costa, 1993), os valores obtidos foram inferiores. A menor produção de fitomassa no cultivo consorciado pode ser justificado por apresentar menor número de plantas por área e sofrer competição com o milho.

De modo geral, a produção de fitomassa dos adubos verdes semeados 30 dias após a semeadura do milho foi menor, indicando que as plantas não se adaptaram ao sistema consorciado, além de aumentar a mão-de-obra. Dentre os adubos verdes, destacou-se o feijão-de-porco; entretanto, torna-se necessário o desenvolvimento de máquinas agrícolas apropriadas à semeadura dessa cultura, dificultada pelo uso de máquinas convencionais, em virtude do acentuado tamanho de suas sementes.

A quantidade de macronutrientes na fitomassa foi estatisticamente maior nos tratamentos com feijão-de-porco, o que pode ser atribuído à sua maior produção de matéria seca, evidenciando, mais uma vez, a sua superioridade em relação às demais espécies estudadas (Quadro 6).

Em decorrência da quantidade de matéria seca produzida, o tratamento-testemunha apresentou elevada quantidade de K na fitomassa aérea no segundo ano, sendo semelhante ao valor encontrado no feijão-de-porco (Quadro 6), demonstrando que plantas invasoras apresentam potencial de reciclagem de nutrientes (Favero, 1998; Heinrichs, et al., 2000).

O rendimento de grãos de milho não sofreu efeito dos tratamentos no primeiro ano; entretanto, no segundo cultivo, a média do tratamento com feijão-de-porco foi significativamente superior à das demais espécies (Quadro 7). Na média, o rendimento de grãos no segundo ano foi 20 % maior no tratamento com feijão-de-porco em relação a testemunha. Este resultado discorda do de Skóra Neto (1993), que verificou menores índices de rendimento no sistema consorciado simultâneo, justificado por uma possível competição entre a leguminosa e o milho na fase inicial.

Comparando o tratamento com feijão-de-porco nos dois anos de cultivo, a média de rendimento de grãos de milho foi 23 % maior no segundo ano em relação ao primeiro cultivo. Possivelmente, o milho cultivado no segundo ano foi beneficiado pela maior disponibilidade de nutrientes, principalmente nitrogênio, proporcionada pela maior produção de fitomassa do adubo verde no ano anterior (Quadro 5). A possibilidade da utilização da cultura do milho em sistema consorciado corrobora os resultados encontrados por Alvarenga (1995) que relatou aumento de produção em relação à monocultura. Cabe salientar que a consorciação de milho com feijão-de-porco não atrapalhou a colheita mecânica do milho, por ser o feijão-de-porco uma espécie de hábito de crescimento prostrado.

CONCLUSÕES

1. O feijão-de-porco, em comparação com mucuna anã, guandu anão, crotalária e plantas invasoras, apresentou maior produção de fitomassa e acúmulo de nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre.

2. No primeiro ano de cultivo, o rendimento de grãos de milho não foi influenciado pelo cultivo consorciado com adubos verdes. No entanto, no segundo ano, o rendimento de milho foi beneficiado pelo cultivo consorciado com feijão-de-porco.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em agosto de 2002 e aprovado em dezembro de 2004.

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1

Suporte financeiro FAPESP.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  18 Abr 2005
• Data do Fascículo
  Fev 2005

Histórico

• Aceito
  Dez 2004
• Recebido
  Ago 2002