Efeitos de fontes de cálcio no desenvolvimento de gramíneas solteiras e consorciadas

Effects of calcium sources on grass growth in monoculture and intercropping

ZOOTECNIA E MEDICINA VETERINÁRIA

Efeitos de fontes de cálcio no desenvolvimento de gramíneas solteiras e consorciadas

Effects of calcium sources on grass growth in monoculture and intercropping

Itamar Pereira de Oliveira^I; Katia Aparecida de Pinho Costa^II; Valdemar Faquin^III; Giovana Alcantara Maciel^IV; Belmiro Pereira das Neves^V; ElizandraLuisa Machado^VI

^IEngenheiro Agrônomo, Doutor - Departamento de Agronomia - Faculdade Montes Belos/FMB - 76100-000 - São Luis de Montes Belos, GO - [e-mail]

^IIZootecnista, Doutora - Universidade de Rio Verde/FESURV - Cx. P. 104 - Rio Verde, GO - [e-mail]

^IIIEngenheiro Agrônomo, Doutor - Departamento de Ciência do Solo/DCS - Universidade Federal de Lavras/UFLA - Bolsista do CNPq - Cx. P. 3037 - 37200-000 - Lavras, MG - [e-mail]

^IVZootecnista, Doutora - Embrapa Meio-Norte - Cx. P. 5650 - 64006-220 - Teresina, PI - [e-mail]

^VEngenheiro Agrônomo, Doutor - Embrapa Arroz e Feijão/CNPAF - Cx. P. 179 - 75375-000 - Santo Antônio de Goiás, GO - [e-mail]

^VIZootecnista - Universidade Estadual de Goiás/UEG - 74100-000 - São Luis de Montes Belos, GO - [e-mail]

RESUMO

No cenário da pecuária brasileira, as pastagens são cultivadas em solos de baixa fertilidade, com teores muito baixos de cálcio, magnésio e enxofre. A calagem e a gessagem são os meios mais comuns para aumentar o nível de cálcio nesses solos. Diante disso, objetivou-se avaliar o efeito de fontes de cálcio no desenvolvimento de gramíneas solteiras e consorciadas. O experimento foi conduzido em casa de vegetação da Embrapa Arroz e Feijão, em um Latossolo Vermelho de textura argilosa. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso com esquema fatorial 3 x 2 x 2, sendo três tratamentos referentes ao cálcio (testemunha, calcário e gesso), duas gramíneas (Brachiaria brizantha cv. Marandu e Brachiaria humidicola) e duas gramíneas consorciadas com leguminosa (Brachiaria brizantha cv. Marandu + Calopogônio e Brachiaria humidicola + Calopogônio), com 4 repetições. Aos 60 dias após a germinação foi realizado o corte das forrageiras a uma altura de 5 cm distante do solo, para avaliação da produção de massa seca, comprimento da raiz e concentração de cálcio e enxofre no tecido foliar. As melhores alturas de plantas e desenvolvimento do sistema radicular foram verificadas na Brachiaria brizantha cv. Marandu solteira e consorciada com Calopogônio. A aplicação de cálcio na fonte de gesso resultou em maior produção de massa seca na Brachiaria brizantha cv. Marandu, solteira e consorciada. A calagem promoveu maiores concentrações de cálcio e a gessagem maiores concentrações de enxofre no tecido foliar em todos os sistemas, sendo maiores nos consorciados.

Termos para indexação:Brachiaria brizantha cv. Marandu, B. humidicola, Calopogonium muconoides, calcário e gesso.

ABSTRACT

Considering the cattle-raising in Brazil, the pastures are cultivated in very low soil fertility conditions, with very low calcium, magnesium and sulfur concentrations. The liming and the gypsum usage are the most common ways to increase the calcium level in these soils. In this context, this research aimed to evaluate the effect of calcium sources on the development of monocultured and intercropped grasses. The experiment was carried out in a greenhouse at Embrapa Rice and Beans, on Red Latosol of clay texture. The experimental design used was the randomized blocks with a 3 x 2 x 2 factorial scheme, being three treatments related to calcium (control, lime, and gypsum), two forage species (Brachiaria brizantha cv. Marandu and Brachiaria humidicola), and two forage species intercropped with a leguminous plant (Brachiaria brizantha cv. Marandu + Calopogonio and Brachiaria humidicola + Calopogonio), with four replications. At 60 days after germination a cutting was done at 5 cm height from the ground, for evaluation of the dry mass production, root length, and content of calcium and sulfur in the leaf tissue. The best plant height and root development was verified in the monocultured Brachiaria brizantha and also when intercropped with Calopogonio. Calcium application through the gypsum source resulted in higher production of dry mass in the monocultured Brachiaria brizantha as well as when intercropped with Calopogonio. Liming promoted higher calcium concentrations in the foliar tissue in all systems while gypsum promoted higher sulfur concentration, both being higher in the intercropped systems.

Index terms: Brachiaria brizantha cv. Marandu, B. humidicola, Calopogonium muconoides, lime and gypsum.

INTRODUÇÃO

A introdução de leguminosa na pastagem composta apenas por uma espécie forrageira, constitui uma das alternativas para resolver o problema nutricional da maioria das pastagens do cerrado. O consórcio de gramíneas e leguminosas traz benefícios diretos pelo alto valor nutritivo que é um dos fatores de maior importância na redução de custos na produção animal e ou indiretos como a reposição das quantidades de nitrogênio que se tornam indisponíveis para as gramíneas ao longo dos anos, especialmente, no período da seca (SOUZA et al., 2002).

Pastagens de gramíneas, leguminosas puras ou consorciadas, bem estabelecidas e com boa manutenção das exigências nutricionais, podem-se beneficiar de microrganismos do solo, bem como da associação simbiótica com fungos micorrízicos que aumentam a capacidade de absorção de nutrientes e da fixação biológica do nitrogênio (FBN), principalmente pelas leguminosas, o que resulta em melhores qualidades e quantidade de forragem (MIRANDA et al., 1999) e proporciona incremento econômico na produtividade de carne e leite. Além desse incremento no potencial produtivo, reduz as necessidades de fertilização química nitrogenada e a poluição do lençol freático, devido à lixiviação do excesso de nitrogênio aplicado ao solo (PAULINO et al., 2006). Calegari (1993) relata que o consórcio de gramíneas e leguminosas favorece o estabelecimento das pastagens, proporcionando uma exploração pecuária mais racional, intensiva e produtiva.

Contudo, para o estabelecimento desses sistemas, além da escolha do método adequado, é importante corrigir as deficiências minerais do solo. Visto que o cenário da pecuária brasileira remete para o cerrado, pastagens cultivadas numa condição de solo de baixíssima fertilidade, com teores muito baixos de cálcio, magnésio e enxofre. A calagem e a gessagem dos solos são os meios mais comuns para aumentar o nível de cálcio. O calcário favorece a atividade dos macronutrientes primários, maximizando sua ação no solo. Com isso, o sistema radicular da planta é ampliado juntamente com sua capacidade de absorção desses nutrientes existentes no fertilizante e na água. Nesses solos, a deficiência de cálcio, associada ou não à toxidez de alumínio não ocorre apenas na camada arável, mas também abaixo dessa. O que justifica a utilização de gesso que, devido à sua rápida mobilidade no solo, promoverá a correção de alumínio tóxico e o fornecimento de cálcio (23,4%) e enxofre (18,6%) para as plantas nas camadas mais profundas (SOUZA et al., 1995). Diante da importância desse nutriente para o consórcio de gramínea e leguminosa, objetivou-se avaliar o efeito de fontes de cálcio, no desenvolvimento de gramíneas solteiras e consorciadas.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em casa de vegetação da Embrapa Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás-GO, em um Latossolo Vermelho, de textura argilosa. As características químicas do solo, na camada de 0-20 cm, no início do experimento, foram: pH em água: pH em água: 4,4; Ca: 0,4 cmol_c dm^-3; Mg: 0,1 cmol_c dm^-3; Al: 1,3 cmol_c dm^-3; Al+H: 9,1 cmol_c dm^-3; CTC: 9,66 cmol_c dm^-3; P = 0,9 mg dm^-3; K: 25 mg dm^-3; Cu: 1,1 mg dm^-3; Zn: 0,8 mg dm^-3; Fe: 67 mg dm^-3; Mn: 40 mg dm^-3; MO: 25,0 g dm^-3. A metodologia utilizada para a análise de solo foi a descrita pela Embrapa (1997).

O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso com esquema fatorial 3 x 2 x 2, sendo três tratamentos referentes ao cálcio (testemunha, calcário e gesso), duas gramíneas (Brachiaria brizantha cv. Marandu e Brachiaria humidicola) e duas gramíneas consorciadas com leguminosa (Brachiaria brizantha cv. Marandu + Calopogônio e Brachiaria humidicola + Calopogônio), com 4 repetições, totalizando 48 parcelas.

A quantidade de calcário aplicada foi calculada pela fórmula: Q.C (t/ha) = {2 x Al + [3 - (Ca + Mg)]} x 100/PRNT. Usou-se o calcário dolomítico 95 % de PRNT em quantidade equivalente a 5,3 t ha^-1. A quantidade de gesso agrícola aplicado foi calculada pela fórmula: N.C (t ha^-1) = % de argila x 50, onde se aplicou 3,1 t ha^-1 (VILELA et al., 2004). A correção da acidez do solo foi feita superficial, incorporando a 2 cm de profundidade nos vasos de plásticos, e ficaram incubados durante 20 dias. Os vasos tinham uma capacidade de 18 kg de solo, sendo que os mesmos ficaram numa média de 15,70 kg de solo. Após esse período, foram aplicados os adubos e distribuídos nos vasos dissolvidos em água. As adubações foram realizadas com base no resultado da análise do solo. Foram aplicados 350 kg ha^-1 formulação 4-30-16 de NPK (equivalente 7, 52, 28 mg dm^-3 respectivamente), 30 kg ha^-1 de FTE-BR 12 (equivalente a 1,35; 0,27; 0,12; 0,45; 0,3 e 0, 015 mg dm ^-3 de Zn, B, Cu, Fe, Mn e Mo, respectivamente).

As semeaduras das forrageiras foram realizadas após a distribuição dos adubos. A quantidade de sementes utilizadas para a B. brizantha, B. humidicola e calopogônio foi de 10 kg ha^-1. Após a emergência das plântulas, foi realizado o desbaste, deixando 3 plantas por vaso para as gramíneas e leguminosa.

Aos 30 e 60 dias, foram feitas medições de altura de planta das forrageiras, através de uma régua graduada, e aos 60 dias foi realizado o corte das forrageiras a uma altura de 5 cm distante do solo. Em seguida foi avaliado o comprimento do sistema radicular, e as raízes foram lavadas em água corrente para a retirada do solo aderido.

O material coletado foi acondicionado em saco de papel, identificado e enviado ao laboratório, onde foi pesado e em seguida foi colocado em estufa de ventilação forçada de ar, com temperaturas de 58 a 65ºC por 72 horas, para determinação da matéria seca. Após a secagem, as amostras foram moídas em moinho do tipo Willey, com peneira de 1 mm, armazenadas em sacos de plástico para serem analisadas. Foi realizada análise química das forrageiras da parte aérea inteira, para determinação das concentrações de cálcio e enxofre, de acordo com a metodologia descrita por Malavolta et al. (1997).

Os dados obtidos receberam tratamento estatístico através do procedimento GLM do programa estatístico SAS Institute (1989) e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os dados relativos à altura de plantas aos 30 dias da semeadura estão apresentados na Tabela 1. Quando se analisa a B. brizantha (Bb) solteira submetida a fontes de cálcio, observa-se efeito significativo (P < 0,05) das fontes em relação à testemunha, mostrando aumento na altura de planta de 297% na fonte de calcário e 328% na fonte de gesso. Esses resultados evidenciam a exigência desse nutriente para o desenvolvimento da Bh. O mesmo foi observado quando a B. brizantha foi consorciada com calopogônio (Bb + C). A aplicação de cálcio na fonte de calcário apresentou melhor altura de planta quando comparadas à gessagem e à testemunha, mostrando aumentos de 16,3 e 353%, respectivamente.

As fontes de cálcio não influenciaram (P > 0,05) na altura de planta para a B. humidicola (Bh) solteira, mostrando que essa forrageira tem baixa exigência nesse nutriente. O mesmo aconteceu quando a B. humidicola foi consorciada com Calopogônio (Bh + C), mostrando que apenas o tratamento que recebeu gesso diferiu (P < 0,05) da testemunha. Para os sistemas estudados, a aplicação de cálcio na fonte de calcário mostrou maior altura de plantas no consórcio da Bb + C.

Comparando a altura de planta para as forrageiras em ambas as fontes, observa-se na Tabela 1 que a Bb + C e Bb solteira, mostraram os melhores resultados, quando comparadas com a Bh + C e Bh solteira. Isso pode ser explicado devido essas forrageiras serem morfofisiologicamente diferentes, quanto a hábito de crescimento, dinâmica de perfilhamento e de rebrotação e altura de meristema apical (SOARES FILHO, 1994).

Quando se analisa a altura de plantas aos 60 dias, há certa concordância nos resultados em relação aos 30 dias. As melhores alturas de plantas foram observadas na Bb solteira e no consórcio da Bb + C, diferindo significativamente da Bh solteira e Bh + C (Tabela 1).

As fontes de cálcio não influenciaram (P> 0,05) na altura de planta aos 60 dias para todos os sistemas utilizados. Contudo, foram observados efeitos significativos (P< 0,05) das fontes em relação à nãoaplicação de cálcio. Todos os sistemas apresentaram comportamentos semelhantes, mostrando aumento da altura de planta em relação à testemunha para as fontes de calcário e gesso de 297 e 290% para a Bb solteira; 209 e 207% para o consórcio Bb + C; 79 e 109% para a Bh e 101 e 80% para a Bh + C, respectivamente. Esses resultados evidenciam a importância da adição de cálcio, seja na fonte de calcário ou gesso. Comparando as forrageiras estudadas, observa-se na Tabela 2 que a altura de planta da Bb solteira e o consórcio Bb + C, foram superiores aos da Bh solteira e Bh + C.

O comprimento de raiz não foi influenciado (P 0,05) pelas fontes de cálcio utilizadas para Bh solteira e o consórcio Bh + C, mesmo sem aplicação de cálcio, o desenvolvimento das raízes foram semelhantes em relação à aplicação de calcário e gesso, mostrando a baixa exigência dessa forrageira à adição de cálcio, mesmo em sistemas consorciados. Entretanto, a Bb solteira e consorciada, mostrou-se mais exigente nesse nutriente. Os melhores comprimentos das raízes foram observados na Bb solteira e Bb + C, diferindo da Bh solteira e Bh + C. Werner & Haag (1994) relatam que o cálcio tem grande importância no desenvolvimento das raízes, na formação da estrutura da planta e no metabolismo do nitrogênio. Além de fonte de cálcio, gesso agrícola é um condicionador que adiciona cálcio e enxofre ao solo, podendo transportar nutrientes catiônicos para camadas subsuperficiais e reduzir a atividade do alumínio tóxico, promovendo maior desenvolvimento radicular, o que pode ser explicado pela maior movimentação no perfil do solo (FARIA et al., 2003).

As fontes de cálcio influenciaram (P < 0,05) na produção de massa seca da Bb solteira e o consórcio de Bb + C e Bh + C. Para todos esses sistemas, as melhores produções foram observadas com a aplicação de gesso. Comparando as fontes, o gesso foi superior ao calcário em 25, 35 e 70% para a Bb, Bb + C e Bh + C, respectivamente. Isso pode ser explicado, devido à presença de enxofre no gesso, contribuindo para a melhoria da produção de forragem. Bonfim-da-Silva & Monteiro (2006) relataram que a aplicação de enxofre é importante para maximizar a resposta da forrageira, principalmente em áreas degradadas, com baixos teores de matéria orgânica, onde, normalmente, os teores de enxofre-sulfato encontram-se com baixa disponibilidade no solo.

No caso da Bh não houve efeito significativo (P > 0,05) na produção de massa seca entre as fontes de cálcio, observando significância (P < 0,05) apenas quando foram comparadas com a testemunha. A melhor produção de massa seca nos sistemas utilizados foi da Bb solteira na fonte de gesso, seguindo do consórcio Bb + C. Essa maior produção na gramínea solteira pode estar associada à maior altura de plantas da Bb, em que aumenta a competição da gramínea e reduz a porcentagem do calopogônio, no sistema consorciado. Resultados semelhantes foram obtidos por Mesquita et al. (2004), em pastagem de B. decumbens consorciada com Mineirão, com aplicação de calcário, fósforo e gesso.

Carvalho et al. (2006) avaliando diferentes sistemas de manejo, verificaram que a produção de massa seca da B. decumbens foi significativamente superior ao sistema de consórcio braquiária com calopogônio fertilizados. Rosa et al. (2004) estudando o efeito da competição no crescimento do capim-marandu em consórcio com o Mineirão e Neonotonia wightii cv. Comum, nos sistemas solteiro e consorciado, observaram que a competição interespecífica nos cultivos consorciados interfere de forma diferenciada na produção de massa seca do capimbraquiária. Paciullo et al. (2003), estudando as características produtivas de braquiária em monocultivo e consorciada com estilosantes, verificaram que a leguminosa contribuiu no aumento da massa de forragem e constituiu importante fonte de forragem nas pastagens consorciadas, principalmente na época seca do ano.

Tabela 2

Tabela 3

Quando analisa-se apenas a testemunha, todos os sistemas utilizados foram semelhantes na produção de massa seca. Na fonte de calcário, a melhor produção foi obtida pela Bb, seguido por pelo consórcio Bb + C. Entretanto, a calagem não influenciou na produção da Bh solteira e no consórcio Bh + C. No caso da gessagem, todos os tratamentos apresentaram diferenças significativas (P< 0,05), sendo que a seqüência decrescente foi Bb, Bb + C, Bh + C e Bh.

A concentração de cálcio não foi influenciada pelas fontes de cálcio, em todos os sistemas estudados. Entretanto, houve efeito significativo em relação à testemunha. As maiores concentrações foram observadas com a aplicação do calcário e gesso, mostrando aumento em relação à não aplicação de cálcio de 53 e 57% para a Bb, 64 e 52% para a Bh, 89 e 94% para a Bb + C e 88 e 94% para a Bh + C, respectivamente. Esses aumentos na concentração em relação à não aplicação de cálcio podem ser atribuídos em função da adição direta dos níveis de cálcio, aplicados no solo pelas fontes de calcário e gesso, aumentando assim a disponibilidade para as plantas. Isso demonstra que a concentração desse nutriente no tecido vegetal está relacionada com os níveis desse cátion no solo.

Em relação aos sistemas, observa-se na Tabela 5 que as concentrações de cálcio na Bb + C e Bh + C, foram superiores aos encontrados nas forrageiras solteiras. Esses resultados eram esperados, uma vez que as leguminosas são normalmente mais ricas em cálcio que as gramíneas (MOREIRA et al., 2005). Isso acontece devido as gramíneas apresentam baixa capacidade de troca de cátions na raiz (CTC de raiz), e os solos, principalmente os mais argilosos, adsorvem mais fortemente no seu colóide, cátions com valência maior (Al⁺³ > Ca⁺² > K⁺). Portanto, as gramíneas seriam mais eficientes na remoção de cátions monovalentes (K⁺) do solo, por competição por sítios de ligação, que poderiam interferir negativamente na absorção de cálcio, caracterizando o antagonismo entre os nutrientes (MARSCHNER, 1995).

Quando comparada às concentrações de cálcio nos sistemas consorciados, não houve diferenças (P> 0,05) entre as forrageiras estudadas. Em todos os sistemas estudados, as concentrações de cálcio na MS são consideradas adequadas, pois segundo Malavolta (1992), a faixa adequada para as forrageiras está entre 1,5 e 6,0 g kg^-1. Entretanto, Gomide et al. (1984) relataram que concentrações de cálcio de 4,0 g kg^-1 estão acima do nível crítico para as forrageiras. Em estudo avaliando a concentração de macronutrientes sob diferentes sistemas de cultivo (B. decumbens consorciada com Calopogônio e B. decumbens solteira), Carvalho et al. (2006) verificaram que as concentrações de cálcio não foram influenciadas nos sistemas estudados.

Tabela 4

As fontes de cálcio foram influenciadas (P < 0,05) nas concentrações de enxofre nos sistemas estudados. Observa-se, na Tabela 5, que as maiores concentrações foram verificadas com aplicação de cálcio na fonte de gesso, mostrando aumento em relação à fonte de calcário e não aplicação de cálcio de 53 e 66% para a Bb, 83 e 100% para a Bh, 85 e 116% para a Bb + Cm; 78 e 127% para Bh + Cm, respectivamente. Isso pode ser explicado, devido à presença de 18,6% de enxofre na composição do gesso. Além disso, o gesso atua no fornecimento de cálcio ao sistema solo-planta, elevando as concentrações desse elemento na MS das forrageiras. Isso, provavelmente, é decorrente do enraizamento mais profundo, proporcionado pelo gesso e calcário, permitindo maior absorção de cálcio e enxofre nas camadas mais profundas (MESQUITA et al., 2002).

Comparando as forrageiras nos sistemas, as concentrações de enxofre foram maiores quando submetidas ao consórcio gramínea -leguminosa, diferenciando estatisticamente das gramíneas solteiras, independentes da fonte de cálcio utilizada. Delistoianov et al. (1992) relataram que a aplicação de gesso agrícola em pastagens consorciadas pode elevar as concentrações de enxofre em gramíneas tropicais. Mesquita et al. (2004), trabalhando com doses de calcário, fósforo e gesso na B. decumbens consorciada com Mineirão, verificaram aumentos nas concentrações de cálcio, potássio e enxofre na MS do estilosantes, resultando em melhoria no seu estado nutricional, o que pode ter contribuído para aumentar a porcentagem da leguminosa na pastagem.

CONCLUSÃO

As melhores alturas de plantas e desenvolvimento do sistema radicular foram verificadas na B.brizantha cv. Marandu solteira e consorciada com Calopogônio. A aplicação de cálcio na fonte de gesso resultou em maior produção de massa seca na B.brizantha cv. Marandu solteira e consorciada. A calagem promoveu maiores concentrações de cálcio e a gessagem maiores concentrações de enxofre no tecido foliar em todos os sistemas, sendo maiores nos consorciados.

(Recebido em 5 de setembro de 2006 e aprovado em 18 de fevereiro de 2008)

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  18 Maio 2009
• Data do Fascículo
  Abr 2009

Histórico

• Recebido
  05 Set 2006
• Aceito
  18 Fev 2008