Manejo do nitrogênio no milho em semeadura direta em sucessão a espécies de cobertura de solo no inverno e em dois locais: II - efeito sobre o rendimento de grãos

Nitrogen management in maize in no-till system in succession to winter cover crops at two locations: II - effect on grain yield

MANEJO DO NITROGÊNIO NO MILHO EM SEMEADURA DIRETA EM SUCESSÃO A ESPÉCIES DE COBERTURA DE SOLO NO INVERNO E EM DOIS LOCAIS. II - EFEITO SOBRE O RENDIMENTO DE GRÃOS¹

NITROGEN MANAGEMENT IN MAIZE IN NO-TILL SYSTEM IN SUCCESSION TO WINTER COVER CROPS AT TWO LOCATIONS. II - EFFECT ON GRAIN YIELD

Gilber Argenta² Paulo Regis Ferreira da Silva³ Mauro Antônio Rizzardi⁴ Marcos João Baruffi⁵ Mara Cristina Barbosa Lopes⁶

RESUMO

A liberação de nitrogênio (N) de restos culturais depende dos processos de imobilização e mineralização microbiana, que são influenciados pelo ambiente. O objetivo do trabalho foi o de avaliar, em dois locais, os efeitos de dose e época de aplicação de N em milho (0-0; 0-160; 30-130 e 60-100kg/ha, respectivamente, na semeadura e em cobertura), em sistema de semeadura direta, implantado em duas épocas, após a dessecação (1 e aos 20 dias) de duas coberturas de solo no inverno (aveia preta e ervilhaca comum) e pousio invernal, sobre o rendimento de grãos. Foram conduzidos dois experimentos com suplementação hídrica, sendo um em Eldorado do Sul e outro em Passo Fundo, no estado do Rio Grande do Sul, no ano agrícola 1996/97. A resposta à aplicação de N dependeu do local, da cobertura de solo no inverno e da época de semeadura após a dessecação. Em Eldorado do Sul, a aplicação de N na semeadura aumentou o rendimento de grãos em relação ao tratamento com todo o N em cobertura, independentemente do tipo de planta de cobertura de solo no inverno. Em Passo Fundo, não houve diferença entre os tratamentos com N. O aumento na dose de N na semeadura de 30 para 60kg/ha não afetou o rendimento de grãos, independente do fator testado. O atraso em 20 dias na época de semeadura do milho em sucessão à aveia preta somente foi benéfico em Eldorado do Sul, aumentanto em 34% o rendimento de grãos.

Palavras-chave: espécies de cobertura de solo no inverno, Zea mays L., época de semeadura após a dessecação, dose e época de aplicação de N.

SUMMARY

The release of nitrogen (N) of crop residues depends on the processes of microbial immobilization and mineralization, which are influenced by environment. The objective of this study was to evaluate, at two locations, the effects of rate and timing of N application in maize (0-0; 0-160; 30-130 and 60-100kg/ha, respectively, at sowing and sidedressed), in no-till system, established in two sowing dates after desiccation (1 and 20 days) of two winter cover crops (black oat and common vetch) and bare area, on grain yield. The experiment was conducted at two locations of the state of Rio Grande do Sul, Brazil, in the 1996/97 growing season. Maize response to N application depended on the location, on the specie of winter cover crop used and on sowing date after desiccation. In Eldorado do Sul, N application at sowing increased grain yield in relation to the treatment with total N sidedressed. At Passo Fundo there were no differences among the treatments with N application. The increase of the N rate from 30 to 60kg/ha at sowing date did not affect grain yield of maize, regardless of the other treatments used. The delay in 20 days of maize sowing date in succession to black oat was benefitial only in Eldorado do Sul, with 34% of increase of the grain yield.

Key words: winter cover crops, Zea mays L., sowing date after desiccation, rate and timing of N application.

INTRODUÇÃO

O milho necessita de grande quantidade de N, sendo requerido aproximadamente 140kg/ha de N para a obtenção de 5t/ha de rendimento de grãos (HIROCE et al., 1989). Estima-se que metade do N absorvido pela cultura provenha do solo (CANTARELLA, 1993).

A resposta do milho à adubação nitrogenada em sucessão a leguminosas é reduzida, pois as mesmas incorporam N ao solo e têm menor relação C/N que proporciona maior liberação de N nos estádios iniciais (CERETTA et al., 1994; RANELIS & WAGGER, 1993; MASKINA et al., 1993; SANTOS & PÖTTKER, 1990). A rotação de culturas também afeta a resposta à aplicação de N, sendo menor quanto maior for o número de anos de cultivo da leguminosa na área (MUZILLI & OLIVEIRA, 1992). A faixa de resposta à adubação mineral de N do milho após leguminosa situa-se em torno de 20-60kg/ha, e, após aveia preta, entre 40-120kg/ha, devido principalmente à alta relação C/N da palha de aveia (Sá, 1995).

O milho cultivado em sucessão a gramíneas, geralmente, apresenta menor rendimento de grãos em relação ao semeado em sucessão a leguminosas (SÁ, 1996; DA ROS & AITA, 1996; PAVINATO et al., 1994; PÖTTKER & ROMAN, 1994). Isso é atribuído ao fato de que a adição de quantidades elevadas de resíduos culturais com alta relação C/N faz com que os microorganismos, para utilizarem o carbono na biosíntese e também como fonte de energia, imobilizem o N da palha e, inclusive, parte do N mineral do solo, diminuindo a sua disponibilidade à cultura subseqüente (DA ROS & AITA, 1996).

Para compensar, recomenda-se a aplicação de doses mais elevadas de N na semeadura, para qualquer situação, com a finalidade de compensar a imobilização inicial causada pelos microorganismos (SÁ, 1993, COMISSÃO...1995). No entanto, a liberação de N de resíduos culturais para as espécies em sucessão depende da imobilização e da mineralização. Estes processos são influenciados pelo tipo de resíduo cultural (relação C/N), manejo de resíduos (incorporado/superfície), temperatura do solo, regime de água/aeração (AULAKH et al., 1991), pH e pelo teor de nutrientes do solo (AITA, 1997). Em função disso, a resposta à aplicação de N na semeadura do milho deve se alterar em função do ambiente, tornando necessária a avaliação do manejo deste nutriente em ambientes com características diferentes.

Durante o crescimento inicial do milho, há pouca disponibilidade de N no sistema, principalmente quando em sucessão a gramíneas. Entretanto, a continuidade do processo de decomposição dos resíduos diminui a relação C/N do solo, uma vez que o carbono está sendo perdido na forma de CO₂ e o nitrogênio conservado pela formação da massa celular microbiana (VICTORIA et al., 1992). Neste sentido, a determinação da época de semeadura do milho, após a dessecação das coberturas de solo no inverno, poderá ser um manejo a ser adotado visando à implantação em épocas mais favoráveis, em que haja menor competição por N com os microorganismos.

O objetivo do presente trabalho foi o de avaliar, em dois locais, os efeitos de dose e época de aplicação de N no rendimento de grãos de milho, em sistema de semeadura direta, implantado em duas épocas após a dessecação de aveia preta e de ervilhaca comum e em área em pousio invernal.

MATERIAL E MÉTODOS

As descrições do solo, do clima e do procedimento experimental são as mesmas da 1ª parte deste trabalho.

As áreas onde foram locados os experimentos estão sendo cultivadas em sistema de semeadura direta há três anos. Em Eldorado do Sul, nas estações de crescimento 1993/94, 1994/95 e 1995/96 foi estabelecida a sucessão aveia preta e milho. Em Passo Fundo, na estação de crescimento 1993/94 foram semeadas aveia preta e milho, em 1994/95 trigo e soja, e em 1995/96 aveia preta e soja.

As determinações realizadas foram rendimento, relação C/N e N total da massa seca da parte aérea das espécies de cobertura de solo no inverno, rendimento de grãos e acúmulo de N nos grãos de milho.

O rendimento da massa seca da parte aérea das espécies de cobertura de solo no inverno foi avaliado no estádio de floração, em duas épocas, sendo uma no dia da sua dessecação e a outra no dia da semeadura da segunda época do milho. Cada amostra foi composta pelos restos culturais da superfície em uma área de 0,5m² por subsubparcela. Posteriormente, as amostras foram colocadas a secar em estufa a ± 60°C até atingir peso constante, e extrapolando, por regra de três simples, o rendimento de massa seca para um hectare. A relação C/N da aveia e da ervilhaca e dos restos culturais presentes nos tratamentos correspondentes ao pousio invernal foi obtida nas mesmas amostras utilizadas para avaliação de massa seca. Nas amostras moídas, foram determinados os teores de C e N pelos métodos descritos em TEDESCO et al. (1985).

O rendimento de grãos de milho foi obtido através da extrapolação da produção da área útil das subsubparcelas (7m²) para um hectare, considerando-se a umidade padrão de 13%. A quantidade de N acumulada nos grãos foi obtida multiplicando-se a produção de grãos por planta pelo teor de N nos grãos. O teor de N nos grãos foi determinado de acordo com metodologia descrita em TEDESCO et al. (1985).

Os dados de rendimento de grãos e de acúmulo de N nos grãos foram submetidos à análise de variância complexa. A comparação entre médias foi realizada através do teste de Duncan, em nível de 5% de probabilidade. Na análise conjunta dos locais, considerou-se o local como fator aleatório. A estimativa dos componentes de variância foi obtida de acordo com regra de Hicks (RIBOLDI, 1993).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A aplicação de N na semeadura somente foi benéfica em Eldorado do Sul, aumentando, na média dos dois tratamentos, o rendimento de grãos em 19, 7 e 8%, respectivamente, em sucessão à aveia, à ervilhaca e ao pousio invernal, em relação ao tratamento com todo o N em cobertura (tabela 1). Esta resposta diferencial entre os locais pode ser atribuída ao maior teor de matéria orgânica do solo de Passo Fundo (3,4%) em relação ao de Eldorado do Sul (2,2%). Em Passo Fundo, as necessidades iniciais de N do milho foram provavelmente supridas através do processo de mineralização basal.

Outro fator que pode ter determinado a falta de resposta à aplicação de N, na semeadura em Passo Fundo, relaciona-se ao sistema de rotação de culturas utilizado anteriormente. Nos últimos dois anos agrícolas, foi cultivada soja no verão, que deve ter contribuído para aumentar os teores de N no solo (MUZILLI & OLIVEIRA, 1992). Já em Eldorado do Sul, desde o início da implantação do sistema de semeadura direta, foi estabelecida a sucessão aveia preta e milho. Esta seqüência de culturas, por ser composta apenas por gramíneas e, portanto, implicar adição de resíduos de alta relação C/N, contribuiu para diminuir ou manter baixos os teores de N no solo neste local.

A resposta à aplicação de N na semeadura do milho, em Eldorado do Sul, na área em pousio invernal, mesmo na ausência de resíduos vegetais, pode ser atribuída ao baixo teor de matéria orgânica do solo. Nesta condição, foi disponibilizada pequena quantidade de N ao solo, não atendendo às necessidades iniciais da cultura. Este resultado evidencia que, em solos com baixo teor de matéria orgânica, é necessária a aplicação de N na semeadura para prevenir a deficiência de N na fase inicial de crescimento do milho.

O aumento da quantidade de N na semeadura do milho de 30 para 60kg/ha de N não resultou em acréscimo no rendimento de grãos, independentemente do fator estudado (tabela 1). Isso indica que, mesmo nas condições de Eldorado do Sul, onde houve resposta à aplicação de N na semeadura, o aumento da dose de N na semeadura além de 30kg/ha não é necessária. Com o aumento da dose de N na semeadura, não se constataram sintomas visuais de injúrias às plantas e nem redução no rendimento de grãos, diferentemente do observado por SÁ (1989).

Em sucessão à aveia, o atraso da época de semeadura do milho em 20 dias somente foi eficiente nas condições de Eldorado do Sul (tabela 2), aumentando o rendimento de grãos em 34%. Este resultado pode estar relacionado ao fato de que a continuidade do processo de decomposição dos resíduos de aveia diminui a relação C/N do solo, determinando o desenvolvimento do milho em época com menor competição por N (VICTORIA et al., 1992). A relação C/N dos resíduos de aveia diminuiu pouco com o atraso na época de semeadura, porém a quantidade presente na segunda época de semeadura foi 23% inferior a da primeira (tabela 3). No processo de decomposição, a menor quantidade de resíduo na semeadura, realizada 20 dias após a dessecação, proporcionou menor competição por N na primeira época. Este efeito refletiu-se na quantidade de N acumulada nos grãos de milho, que foi maior na segunda época de implantação (tabela 4).

Alguns trabalhos demonstram decréscimo no rendimento de grãos de milho quando implantado imediatamente sobre os resíduos culturais de espécies de inverno, principalmente de gramíneas (RUEDELL, 1995; RAIMBAULT et al., 1991). Estas reduções são atribuídas principalmente ao efeito da alta relação C/N. No entanto, alguns pesquisadores atribuem a diminuição no rendimento de grãos de milho ao efeito alelopático (HERNANI et al., 1995; ROMAN & DIDONET, 1990; ALMEIDA & RODRIGUES, 1985; RICE, 1974), e recomendam a sua semeadura em torno de 20-30 dias após a dessecação, para evitar possíveis efeitos alelopáticos (RUEDELL, 1995).

As diferenças no rendimento de grãos de milho entre as épocas de semeadura, após a dessecação em Eldorado do Sul, devem ser atribuídas, principalmente, ao efeito da cobertura da aveia, e não à época diferencial de semeadura da cultura, pois o rendimento de grãos foi semelhante entre as épocas na área com pousio invernal (tabela 2).

A falta de resposta à época de semeadura após a dessecação da aveia em Passo Fundo pode ser atribuída à maior capacidade do solo em suprir N, que foi suficiente para atender à demanda dos microorganismos e da planta. Isso se refletiu na quantidade de N acumulada nos grãos, que não diferiu entre as épocas de semeadura (tabela 4).

O efeito da época de semeadura, após a dessecação, sobre o rendimento de grãos de milho em sucessão à ervilhaca variou em função do local. Em Eldorado do Sul, o atraso na época de semeadura foi benéfico ao rendimento, aumentando-o em 7%, na média dos sistemas de manejo de N (tabela 2). Este aumento pode ser atribuído, principalmente, ao fato de que durante o processo de decomposição de resíduos de ervilhaca, na primeira época, tenha diminuído a quantidade de N no sistema. Os microorganismos que atuam na decomposição se multiplicam gradativamente, produzindo CO₂ em grande quantidade e reduzindo, conseqüentemente, os níveis de N no solo. Este efeito é tanto mais pronunciado quanto menor é a capacidade do solo em suprir N (AITA, 1997). A diminuição do N no solo na primeira época refletiu-se na quantidade de N acumulada nos grãos (tabela 4). Houve maior acúmulo de N nos grãos na segunda época de semeadura, devido, provavelmente, à menor imobilização de N pelos microorganismos, visto que a quantidade de resíduos de ervilhaca presente nesta época era pequena (tabela 3).

Em Passo Fundo, houve decréscimo de 14% no rendimento de grãos com o atraso de 20 dias na época de semeadura. Isso se deve ao pequeno efeito da imobilização microbiana na primeira época, em conseqüência da maior capacidade do solo em suprir N. O maior teor de N no solo aumentou a taxa de decomposição de resíduos, resultando em rápida liberação de N dos restos culturais da ervilhaca. Neste sentido, a semeadura 1 dia após a dessecação mostrou-se vantajosa, pela maior disponibilidade de N no solo. A quantidade de N acumulada nos grãos de milho demonstra este efeito, sendo maior na primeira época em relação à segunda (tabela 4).

Em sucessão à área de pousio invernal, não houve efeito da época de semeadura, após a dessecação, sobre o rendimento de grãos de milho, nos dois locais e nas duas épocas de semeadura (tabela 2). Isso ocorreu, provavelmente, devido ao fato de que as variações hídricas, de temperatura e de radiação solar entre a primeira e a segunda época de semeadura terem sido pequenas, não sendo suficientes para afetar o rendimento de grãos.

Ao se avaliar o efeito de locais, constatou-se que o efeito prejudicial dos restos culturais da aveia sobre o rendimento de grãos de milho foi maior em Eldorado do Sul do que em Passo Fundo, na média das épocas de semeadura. Em todos os sistemas de manejo de N, os maiores rendimentos foram obtidos em Passo Fundo (tabela 1). Na média de épocas de semeadura, após a dessecação, e de sistemas de manejo de N, o rendimento de grãos em Eldorado do Sul foi 30% inferior ao obtido em Passo Fundo. O menor rendimento de grãos de milho em Eldorado do Sul pode ser atribuído ao maior rendimento de massa seca de aveia preta (tabela 3) e ao menor teor de nitrogênio do solo. Em conseqüência, houve baixa decomposição dos restos culturais de aveia, prolongando o efeito inibidor da palha sobre a planta de milho. Em solos com baixos teores de N mineral, pode haver limitações no crescimento microbiano e, portanto, na decomposição da palha (AITA, 1997). A baixa taxa de decomposição dos resíduos de aveia e, conseqüentemente, a baixa liberação de N dos seus resíduos, refletiu-se na quantidade de N acumulada nos grãos, nas duas épocas de semeadura, após a dessecação (tabela 4).

Em sucessão à ervilhaca, constatou-se que apenas no tratamento sem aplicação de N houve diferença entre locais no rendimento de grãos de milho, sendo 16% superior em Passo Fundo (tabela 1). Isso pode ser atribuído ao maior rendimento de massa seca da ervilhaca comum (tabela 3) e ao maior teor de matéria orgânica no solo verificados neste local.

Diferentemente do observado em sucessão à aveia e à ervilhaca, os maiores rendimentos de grãos de milho em sucessão ao pousio invernal foram obtidos em Eldorado do Sul, nas duas épocas de semeadura, após a dessecação (tabela 2). O menor rendimento de grãos obtido em Passo Fundo pode estar associado a maior quantidade de resíduos vegetais na superfície do solo nos tratamentos correspondentes ao pousio invernal em relação a Eldorado do Sul (tabela 3). Esses resíduos possuíam alta relação C/N (tabela 3). Isto possibilitou que os microorganismos utilizassem no processo de decomposição grande quantidade do N presente no solo, diminuindo a sua disponibilidade na fase inicial de crescimento do milho.

Ao se avaliar o efeito de espécies de cobertura de solo no inverno em cada local, constatou-se que nas condições de Eldorado do Sul, o rendimento de grãos de milho em sucessão à aveia foi inferior ao obtido em sucessão à ervilhaca e ao pousio invernal, independente do sistema de manejo de N e da época de semeadura após a dessecação (tabelas 1 e 2). Esse resultado demonstrou que mesmo com a adição de 160kg/ha de N, o rendimento de grãos de milho em sucessão à aveia não foi potencializado em relação aos verificados em sucessão à ervilhaca e à área em pousio invernal. Em Passo Fundo, o rendimento de grãos de milho nos tratamentos com N em sucessão à aveia foi similar ao obtido em sucessão à ervilhaca (tabela 1). Sem aplicação de N, o rendimento de grãos de milho foi superior em sucessão à ervilhaca. Isso indica que a aplicação de 160kg/ha de N maximizou o rendimento em Passo Fundo, independentemente da época de aplicação de N.

O rendimento de grãos de milho na área em pousio invernal em Passo Fundo foi inferior ao obtido em sucessão às duas espécies de cobertura de solo no inverno, nas duas épocas de semeadura após a dessecação (tabela 2) e nos quatro sistemas de manejo de N (tabela 1). O menor rendimento de grãos de milho obtido na área em pousio invernal em relação, principalmente, ao obtido em sucessão à aveia neste local não correspondeu à expectativa, pois o rendimento e a relação C/N da massa seca da aveia foram superiores aos dos resíduos vegetais da área em pousio invernal (tabela 3). Provavelmente, o maior rendimento de grãos de milho em sucessão à aveia em relação ao pousio invernal deveu-se à maior contribuição de N dos restos culturais de aveia (tabela 3). Esse efeito foi observado na quantidade de N acumulada nos grãos de milho que foi superior em sucessão à aveia em relação ao pousio invernal (tabela 4).

CONCLUSÕES

A resposta da aplicação de N sobre o rendimento de grãos de milho em semeadura direta depende do local, da espécie de cobertura de solo no inverno e da época de semeadura após a dessecação.

A aplicação de N na semeadura do milho é vantajosa somente em Eldorado do Sul, onde os teores de matéria orgânica são mais baixos que em Passo Fundo.

O aumento na dose de N na semeadura do milho de 30 para 60kg/ha não se constitui em uma estratégia eficiente para compensar a redução do rendimento de grãos de milho em sucessão à aveia preta, em Eldorado do Sul.

Somente em Eldorado do Sul, o atraso de 20 dias na época de semeadura do milho, após dessecação da aveia preta, constitui-se em prática benéfica, aumentando o rendimento de grãos.

O rendimento de grãos de milho em sucessão à aveia preta não é potencializado em relação ao obtido em sucessão à ervilhaca nas condições de Eldorado do Sul, mesmo com a aplicação de 160kg/ha de N. Em Passo Fundo, o rendimento de grãos obtido em sucessão à aveia é similar ao em sucessão à ervilhaca comum.

2 Engenheiro Agrônomo, MSc., Doutorando do Curso de Pós-graduação em Fitotecnia, Faculdade de Agronomia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Bolsista do CNPq. Av. Bento Gonçalves, 7712, CP 776, 91540-000, Porto Alegre, RS. E-mail: [e-mail]. Autor para correspondência.

3 Engenheiro Agrônomo, PhD., Professor Adjunto, Departamento de Plantas de Lavoura, Fac. Agronomia, UFRGS. Bolsista do CNPq.

4 Engenheiro Agrônmo, MSc., Professor do Departamento de Fitotecnia, Faculdade de Agronomia, UPF.

5 Acadêmico da Faculdade de Agronomia da UPF.

6 Acadêmico da Faculdade de Agronomia, UFRGS. Bolsista de Iniciação Científica do CNPq.

Recebido para publicação em 30.03.98. Aprovado em 23.12.98

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1

Artigo extraído da Dissertação de Mestrado do primeiro autor.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  08 Dez 2006
• Data do Fascículo
  Dez 1999

Histórico

• Aceito
  23 Dez 1998
• Recebido
  30 Mar 1998