Resposta do arroz irrigado à adubação residual e aos níveis de adubação em solo de várzea

Response of irrigated rice to residual fertilization and to applied levels of fertilizers in lowland soil

Resumos

Informações sobre o efeito residual da adubação na produção de arroz irrigado em solos de várzeas no Brasil, são escassas. Conduziu-se um experimento de campo, durante três anos consecutivos, para se avaliar o efeito residual da adubação e de níveis de adubação aplicados no sulco de plantio sobre a produção de arroz irrigado em um solo Glei Pouco Húmico (Inseptissolo) de várzea, período em que a produção de matéria seca da parte aérea e de grãos foi significativamente afetada pela adubação no sulco e não pela adubação residual. As produções máximas de matéria seca e de grãos foram obtidas com o tratamento T7 (efeito residual da adubação média + adubo verde + 75 kg N ha-1, 90 kg P2O5 ha-1 e 60 kg K2O ha-1). O tratamento T4 (efeito residual da adubação média + 50 kg N ha-1, 60 kg P2O5 ha-1 e 40 kg K2O ha-1) não foi diferente significativamente em comparação com o tratamento T7; enquanto entre os componentes da produção o número de panículas por m² e o peso de 1.000 grãos foram significativamente afetados pelos tratamentos, por outro lado, a acumulação da maioria dos nutrientes na parte aérea e nos grãos foi significativamente afetada pelos tratamentos.

acumulação de nutrientes; Oryza sativa; propriedades químicas do solo

RELAÇÕES ÁGUA-SOLO-PLANTA-ATMOSFERA SOIL-WATER-PLANT-ATMOSPHERE RELATIONS

Resposta do arroz irrigado à adubação residual e aos níveis de adubação em solo de várzea

Response of irrigated rice to residual fertilization and to applied levels of fertilizers in lowland soil

Nand Kumar Fageria^I; Alberto Baêta dos Santos^II; Francisco José P. Zimmermann^I

^IEng. Agr., Ph.D., Embrapa Arroz e Feijão, Bolsista do CNPq, CP 179, CEP 75375 - 000 Santo Antônio de Goiás, GO. Fone: (0xx62) 533 2178, Fax: (0xx62) 533 2100. E-mail: [e-mail]

^IIEng. Agr., Dr., Embrapa Arroz e Feijão

RESUMO

Informações sobre o efeito residual da adubação na produção de arroz irrigado em solos de várzeas no Brasil, são escassas. Conduziu-se um experimento de campo, durante três anos consecutivos, para se avaliar o efeito residual da adubação e de níveis de adubação aplicados no sulco de plantio sobre a produção de arroz irrigado em um solo Glei Pouco Húmico (Inseptissolo) de várzea, período em que a produção de matéria seca da parte aérea e de grãos foi significativamente afetada pela adubação no sulco e não pela adubação residual. As produções máximas de matéria seca e de grãos foram obtidas com o tratamento T₇ (efeito residual da adubação média + adubo verde + 75 kg N ha^-1, 90 kg P₂O₅ ha^-1 e 60 kg K₂O ha^-1). O tratamento T₄ (efeito residual da adubação média + 50 kg N ha^-1, 60 kg P₂O₅ ha^-1 e 40 kg K₂O ha^-1) não foi diferente significativamente em comparação com o tratamento T₇; enquanto entre os componentes da produção o número de panículas por m² e o peso de 1.000 grãos foram significativamente afetados pelos tratamentos, por outro lado, a acumulação da maioria dos nutrientes na parte aérea e nos grãos foi significativamente afetada pelos tratamentos.

Palavras-chave: acumulação de nutrientes, Oryza sativa, propriedades químicas do solo

ABSTRACT

Information on the residual effect of fertilization is scarce for irrigated rice produced in lowland soils in Brazil. A field experiment was conducted during three consecutive years to evaluate the effects of residual and band applied fertilizers on irrigated rice yield in a Low Humic Gley Soil (Inceptisol). Mean dry matter and grain yield were significantly affected with applied fertilizer treatments, which did not happen for residual fertilizer treatments. Maximum dry matter and grain yield were produced under treatment which consisted of residual effect of medium soil fertility level plus green manure + 75 kg N ha^-1, 90 kg P₂O₅ ha^-1, and 60 kg K₂O ha^-1 (T₇). The treatment of residual effect of medium soil fertility level plus 50 kg N ha^-1, 60 kg P₂O₅ ha^-1 and 40 kg K₂O ha^-1 (T₄) did not show significant differences in comparison to T₇ treatment. Number of panicles m^-2 and 1000 grains weight were the yield components which were significantly affected with fertilizer treatments. Accumulation of almost all the nutrients in the dry matter and grain were significantly affected with fertilizer treatments.

Key words: nutrient accumulation, Oryza sativa, soil chemical properties

INTRODUÇÃO

A agricultura moderna exige o uso de fertilizantes e corretivos em quantidades suficientes para aumentar a produtividade e, ao mesmo tempo, manter a fertilidade do solo (van Raij, 1991; Fageria, 1992). Existem, no Brasil, cerca de 30 milhões de hectares de várzea e sua maioria ainda não foi utilizada (Fageria, 1999b). Em solo de várzea, foi comparada a importância relativa dos nutrientes N, P e K, na produção de arroz irrigado (Fageria, 1999a). Com base nesses dados, conclui-se que o N é mais limitante para a produção de arroz, seguido do P e do K. Para se obter alta produção nesses solos é necessário corrigir-se a deficiência nutricional e, no manejo adequado de sua fertilidade, o efeito residual da adubação é importante, principalmente de nutrientes imóveis como P e K. Fageria et al. (1999) definiram o efeito residual do fósforo e do potássio como a quantidade desses nutrientes disponível para a cultura sucessiva ou a resposta desta cultura a nível de P e K aplicados. O efeito residual depende do tipo do solo, da quantidade de nutrientes aplicados e da produtividade.

O uso racional da adubação não somente aumenta a produtividade das culturas como, também, diminui o custo de produção e os riscos de poluição ambiental. Neste sentido, a avaliação do efeito residual da adubação é fundamental para o manejo da fertilidade do solo na produção de culturas anuais, como o arroz irrigado. São escassas as informações sobre este assunto; por este motivo, foi conduzido um experimento de campo, com o objetivo de se avaliar o efeito residual e de níveis de adubação aplicados no sulco de plantio sobre a produção de arroz irrigado, em solo de várzea. O conhecimento do efeito residual da adubação é de grande importância, considerando-se a necessidade de racionalizar o uso de fertilizantes e de aumentar a eficiência nutricional da cultura de arroz irrigado.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido na Fazenda Palmital, da Embrapa Arroz e Feijão, localizada no município de Goianira, GO, durante três anos consecutivos. O solo da área experimental é classificado como Glei Pouco Húmico (Inceptisssolo) de várzea e sua análise química apresentou as seguintes características: pH em água 4,8 (1:2,5); M.O. 14 g kg^-1; P 16,5 mg kg^-1; K 80 mg kg^-1; Ca 1,9 cmol_c kg^-1; Mg 0,9 cmol_c kg^-1; Al 3 cmolc kg^-1; Cu 7,5 mg kg^-1; Zn 3,4 mg kg^-1; Fe 820 mg kg^-1 e Mn 32 mg kg^-1 de solo. Os P, K, Zn, Cu, Fe e Mn, foram extraídos pelo extrator Mehlich 1 (0,05 M HCl + 0,0125 M H₂SO₄), os Ca, Mg e Al o foram com solução de KCl 1M. Na solução extraída, o P foi determinado por colorimetria, o K por fotometria de chama e os Cu, Zn, Fe e Mn por absorção atômica. O Ca e o Mg na solução extraída foram determinados por titulação com EDTA e o Al por titulação com NaOH. A matéria orgânica foi determinada pelo método de Walkley-Black e a metodologia de análise está descrita no Manual de Métodos de Análise do Solo da Embrapa (1997).

Anteriormente à instalação do experimento foi realizado, na mesma área, estudo com arroz e feijão em rotação, por três anos consecutivos O primeiro cultivo foi de arroz, com três níveis de adubação: 1) testemunha (sem adubação- fertilidade natural do solo); 2) 100 kg N ha^-1, 100 kg P₂O₅ ha^-1, 60 kg K₂O ha^-1, 40 kg FTE-BR-12 ha^-1 (nível médio de adubação); 3) 200 kg N ha^-1, 200 kg P₂O₅ ha^-1, 120 kg K₂O ha^-1, 80 kg FTE-BR-12 ha^-1 (nível alto de adubação); 4) 28 t ha^-1 de massa fresca de feijão guandu (Cajanus cajan L.). Este adubo verde foi incorporado ao solo por ocasião da colheita da primeira safra de arroz.

Na cultura do feijoeiro produzido no inverno com irrigação suplementar nas mesmas parcelas de arroz, a adubação consistiu em: 1) testemunha (sem adubação-fertilidade natural do solo); 2) 35 kg N ha^-1, 120 kg P₂O₅ ha^-1, 60 kg K₂O ha^-1, 40 kg FTE-BR-12 ha^-1 (nível médio de adubação); 3) 70 kg N ha^-1, 240 kg P₂O₅ ha^-1, 120 kg K₂O ha^-1, 80 kg FTE-BR-12 ha^-1 (nível alto de adubação); 4) nível médio de adubação + adubo verde (apenas o residual do cultivo de arroz) em que o tamanho de cada parcela foi de 10 x 5 m. Antes da instalação do experimento, toda a área experimental recebeu calcário para elevar a saturação de base a 70%, considerado valor ótimo para a cultura do feijoeiro; o calcário utilizado possuía as seguintes características: PRNT 74%, CaO 49% e MgO 2,8%. O detalhamento de metodologia pode ser encontrado no trabalho Fageria & Baligar (1996).

Para se avaliar o efeito residual da adubação e da adubação aplicada no sulco de plantio, as parcelas (10 x 5 m) foram divididas ao meio, originando oito parcelas em cada bloco, com dimensões de 5 x 4,5 m, com 0,5 m de espaço entre as parcelas divididas e os tratamentos consistiram em oito níveis de adubação: 1) testemunha, que foi dividida em duas, uma metade ficou como testemunha (T₁) e a outra recebeu 40 kg N ha^-1 em cobertura (T₂); 2) adubação média, em que uma metade ficou sem adubação para avaliar o efeito residual (T₃) e a outra recebeu 50 kg N ha^-1, 60 kg P₂O₅ ha^-1, 40 kg K₂O ha^-1 (T₄); 3) adubação alta, uma metade ficou para avaliar o efeito residual (T₅) e outra recebeu 25 kg N ha^-1, 30 kg P₂O₅ ha^-1, 20 kg K₂O ha^-1 (T₆); 4) fertilidade média mais adubo verde, sendo que uma metade recebeu 75 kg N ha^-1, 90 kg P₂O₅ ha^-1, 60 kg K₂O ha^-1 (T₇) e a outra 100 kg N ha^-1, 120 kg P₂O₅ ha^-1, 80 kg K₂O ha^-1 (T₈).

O delineamento experimental usado foi de blocos casualizados, com quatro repetições; o nitrogênio, o fósforo e o potássio foram aplicados na forma de sulfato de amônio, superfosfato triplo e cloreto de potássio, respectivamente.

Todas as adubações foram aplicadas no sulco de plantio, por ocasião da semeadura, em todos os anos de cultivo, com a exceção do N, que foi parcelado. Nos tratamentos T₂, T₄ e T₆ metade do N foi aplicado no plantio, e o restante 42 dias após; nos tratamentos T₇ e T₈, um terço do N foi aplicado no plantio, um terço 42 dias após, e o restante na diferenciação do primórdio floral.

Utilizou-se a cultivar de arroz Metica 1, semeada em espaçamento de 20 cm entre linhas, numa densidade de 100 sementes por metro. Colheram-se as linhas centrais de cada parcela, deixando-se 0,5 m nas extremidades e 1m nas laterais, como bordadura, resultando em uma área útil para cada parcela de 3 x 3,5 m (10,5 m²); na época da colheita, colheram-se plantas em 1m de extensão na fileira em cada parcela, para determinar a produção de matéria seca e realizar a análise química. Para determinação dos teores de nutrientes, as plantas foram secadas em estufa a 70ºC, moídas e digeridas com mistura de ácido nítrico e perclórico 2:1; o N foi determinado pelo método de Kjeldahl, o P colorimetricamente, e os demais nutrientes por absorção atômica. Após a determinação da produção de grãos, foram feitas amostragens de grãos para análise química, utilizando-se a mesma metodologia de análise da parte aérea; a metodologia utilizada para as análises químicas das plantas foi descrita por Moraes & Rabelo (1986).

Os dados obtidos foram submetidos a análise de variância e as médias dos tratamentos comparadas pelo teste de Tukey, a nível de 5%.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A produção de matéria seca e de grãos de arroz foi influenciada significativamente pelos níveis de adubação no sulco de semeadura, com exceção para o segundo ano de cultivo, onde não houve efeito dos tratamentos (Tabela 1). Na análise conjunta dos três anos, constataram-se diferenças significativas para os tratamentos, anos de cultivo e interação tratamentos x anos.

Considerando-se as médias dos três anos agrícolas, as maiores produções de matéria seca e de grãos foram obtidas nos tratamentos T₄ e T₇, o efeito residual da adubação média mais 50 kg N ha^-1, 60 kg P₂O₅ ha^-1 e 40 kg K₂O ha^-1 (T₄) e adubo verde mais a aplicação de 75, 90 e 60 kg ha^-1 de N, P₂O₅ e K₂O (T₇), respectivamente. Em solos de várzea intensivamente cultivados, a importância da adubação para a cultura de arroz irrigado tem sido relatada por vários autores (Fageria et al., 1990; Fageria & Baligar, 1996; Fageria & Santos, 1998). A interação entre os níveis de adubação e anos de cultivo indica que a produção de matéria seca e de grãos variou de ano para ano e esse tipo de interação é comum em ensaios de adubação, devido à variação em fatores ambientais (Fageria, 1992). A produção máxima de matéria seca e de grãos foi obtida no segundo ano de cultivo, enquanto no terceiro ano houve efeito (P < 0,05) da adubação sobre a produção de grãos pelo teste F, embora com o teste de Tukey não tenham sido detectadas diferenças significativas, embora no terceiro ano tenha havido diminuição na produção de grãos em relação ao segundo ano de cultivo. A média dos tratamentos mostrou que, no primeiro ano, a produção de grãos foi de 3.828 kg ha^-1, no segundo ano de 5.839 kg ha^-1 e no terceiro ano de 4.376 kg ha^-1. No primeiro ano, a produção média de matéria seca foi de 3.604 kg ha^-1, no segundo ano de 5.551 kg ha^-1 e no terceiro ano de 6.980 kg ha^-1. O aumento de produção de grãos e de matéria seca nos segundo e terceiro anos de cultivo, em comparação com o primeiro ano, pode estar relacionado à incorporação de restos culturais dos cultivos anteriores. A diminuição da produção de grãos no terceiro ano ocorreu devido ao ataque de brusone das panículas e conseqüente aumento da esterilidade de espiguetas.

A produção mínima de grãos foi obtida com os tratamentos T₁ (testemunha), T₃ (efeito residual do nível médio de adubação) e T₅ (efeito residual de nível alto de adubação) significando que, em solo de várzea, o efeito residual da adubação não beneficiou significativamente a produção de grãos de arroz. O produtor brasileiro usa, em média, 50 kg N ha^-1, 60 kg P₂O₅ ha^-1 e 40 kg K₂O ha^-1 no cultivo de arroz irrigado e, com esta adubação, a produção média nacional da cultura se aproxima de 4.500 kg ha^-1; entretanto, os resultados deste trabalho mostram que, com o aumento da adubação em 25 kg N ha^-1, 30 kg P₂O₅ ha^-1, 20 kg K₂O ha^-1 , em relação ao tradicionalmente usado pelos produtores, é possível aumentar a produtividade da cultura, em aproximadamente 22%.

Os dados dos componentes da produção são apresentados nas Tabelas 2 e 3. Houve interação significativa (P<0,05) entre níveis de adubação e ano de cultivo para os parâmetros de peso de 1000 grãos e esterilidade de espiguetas, razão por que os dados referentes esses componentes são apresentados para cada ano agrícola (Tabela 3). Entre os componentes da produção, o número de panículas por m2 e o peso de 1000 grãos (média de três anos) foram significativamente influenciados pelos níveis de adubação, enquanto os maiores números de panícula por m2 foram obtidos nos tratamentos T₄ (efeito residual a nível médio de adubação + adubação verde + 50 kg N ha^-1, 60 kg P₂O₅ ha^-1 e 40 kg K₂O ha^-1) e T₇ (efeito residual a nível médio de adubação média + 75 kg N ha^-1, 90 kg P₂O₅ ha^-1, e 60 kg K₂O ha^-1); as maiores produções de grãos também foram obtidas nesses tratamentos, ressaltando-se que o número de panículas em T₄ e T₇ aumentou em 24 e 18%, respectivamente, em comparação com a testemunha (T₁); outro componente da produção influenciado significativamente pelos níveis de adubação foi o peso de 1000 grãos, indicando que o aumento na produção de grãos, devido à adubação, está associado a esses dois componentes.

Os componentes de produção número de panículas m^-2 (r = 0,54**), peso de grãos por panícula (r = 0,54**) e peso de 1000 grãos (r = 0,35**) correlacionaram-se positiva e significativamente, com a produção de grãos,conforme Tabela 4. Tais resultados indicam possibilidade de se incrementar o número de panículas por unidade de área com a adubação e, conseqüentemente, de aumentar a produtividade do arroz irrigado em solo de várzea. Vários trabalhos mostram que o número de panículas correlaciona-se positivamente com a produção de grãos na cultura de arroz (Yoshida, 1981; Gravois & Helms, 1992; Hasegawa et al., 1994); a cobertura com 40 kg N ha^-1 aumentou o número de panículas em 10% em comparação com a testemunha, enquanto o aumento média da produção de grãos foi de 21% e o número de panículas por unidade de área possui relação positiva com a nutrição nitrogenada na cultura de arroz irrigado (Yoshida, 1981). A esterilidade de grãos também influencia a produtividade de grãos, ressaltando-se que nos primeiro e segundo anos, a esterilidade de espiguetas foi mínima sob o tratamento T₇, mas apresentou correlação negativa e significativa em relação ao comprimento de panícula (r = - 0,45**), peso de 1000 grãos (r = - 0,971**) e peso de grãos por panícula (r = - 0,42**).

Na Tabela 5 são apresentados os valores médios de acumulação de nutrientes na parte aérea e nos grãos. Na parte aérea, a acumulação de nutrientes decresceu na seguinte ordem: K > N > Ca > P > Mg, para os macronutrientes e Mn > Fe > Zn > Cu, para os micronutrientes, porém nos grãos a acumulação decresceu na seguinte ordem: N > K > P > Mg > Ca, entre os macronutrientes, e Fe>Mn>Zn>Cu, entre os micronutrientes. Fageria & Baligar (1996) obtiveram seqüências semelhantes de acumulação de macro e de micronutrientes na parte aérea e nos grãos na cultura de arroz irrigado. Para produzir 5.500 kg ha^-1 de grãos, a cultura de arroz irrigado acumula em média, na parte aérea e nos grãos, 100 kg N ha^-1, 23 kg P ha^-1, 144 kg K ha^-1, 18 kg Ca ha^-1, 14 kg Mg ha^-1, 339 g Zn ha^-1, 104 g Cu ha^-1, 1.757 g Fe ha^-1 e 2.570 g Mn ha^-1.

Em relação à distribuição de nutrientes na parte aérea e nos grãos de arroz, em média 55% do N, 63% do P, 13% do K, 11% do Ca, 50% do Mg, 34% do Zn, 90% do Cu, 42% do Fe e 10% do Mn foram acumulados nos grãos, e o restante na parte aérea. Fageria et al. (1997) relataram as distribuições de macro e micronutrientes nas mesmas proporções na parte aérea e nos grãos, em cultivo de arroz irrigado em solo de várzea.

CONCLUSÕES

1. A aplicação de adubo no sulco de plantio aumenta significativamente a produção de matéria seca e de grãos do arroz irrigado.

2. A produção máxima de grãos é obtida com o tratamento de efeito residual de adubação média mais adubo verde + 75 kg N ha^-1, 90 kg P₂O₅ ha^-1 e 60 kg K₂O ha^-1.

3.As produtividades dos tratamentos que não recebem adubação no sulco de plantio não diferem da testemunha.

4. Entre os componentes da produção, o número de panículas por m² foi o que apresentou maior coeficiente de correlação com as produções de matéria seca da parte aérea e de grãos.

Recebido em 10/01/2000, Protocolo 005/00

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  18 Fev 2011
• Data do Fascículo
  2000

Histórico

• Recebido
  10 Fev 2000