T009 - LABOGEF

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VII Simpósio Nacional de Controle de Erosão
Goiânia (GO), 03 a 06 de maio de 2001
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CARACTERÍSTICAS DE TRÊS LEGUMINOSAS PARA UTILIZAÇÃO
COMO PLANTAS DE COBERTURA DO SOLO E CONTROLE DE
PERDAS POR EROSÃO.
FILHO, J.F.M (1), COSTA, J.A. (2), CRUZ, A.M.P (3), MAIA, R.M.B. (4). (1) e (2) Professor da Escola
de Agronomia da Universidade Federal da Bahia, 44.380– 000 - Cruz das Almas – Ba. e-mail:
[email protected] (3) e (4) Engenheira Agrônoma.
RESUMO
Objetivando avaliar as características agronômicas das leguminosas, Feijão de porco,
Crotalaria spectabilis e Guandu preto, e a geração de informações para utilização dessas em
sistemas conservacionistas de uso do solo e modelos de predição de perdas por erosão, conduziuse um experimento entre maio a agosto de 1998. Os resultados indicam que o crescimento seguiu
um modelo linear para as três leguminosas e que o Feijão de porco foi o mais eficiente quanto à
percentagem de cobertura do solo e produção de matéria verde e seca no período.
Palavras chaves: plantas de cobertura, erosão, leguminosas.
SUMMARY
AGRONOMIC PROPERTIES OF THREE LEGUMINES SPECIES FOR SOIL COVER
USE AND EROSION CONTROL
Aiming the evaluation of agronomic properties of legumines species to generate information for
the use of these plants in conservation soil use systens and erosion predction models, an
experiment was conducted between May and August, 1998. Results indicate that the growth
followed a linear model for three species and that the Canavalia ensiformis had the highest soil
cover efficiency and greer matter production during the period.
Key words: Cover plants, erosion, legumines species
INTRODUÇÃO
Dentre os fatores fundamentais para a implementação de sistemas agrícolas sustentáveis,
o controle da erosão é, talvez, o mais importante. De fato, a erosão acelerada é considerada a
principal causa de degradação dos recursos naturais e redução da produtividade nas fazendas em
todo o planeta terra, visto que reduz a capacidade produtiva dos solos, afeta os recursos hídricos e
desencadeia processos mais amplos de degradação ambiental (Castro e Valério Filho, 1997;
Olson & Norton, 1994; Pinto & Crestana, 1998).
Parte do processo erosivo resulta do impacto direto das gotas de chuva contra o solo
desnudo e exposto. Considerando que a cobertura do solo pelo dossel das plantas reduz ou
elimina o impacto das gotas de chuva sobre a superfície do solo, esta é a estratégia mais eficiente
para minimizar as conseqüências da erosão, podendo até mesmo eliminá-la em algumas situações
(Lombardi Neto, 1994; Rollof & Bertol, 1998).
A eficiência do controle da erosão pelas plantas de cobertura do solo está diretamente
relacionada com a sua rapidez de desenvolvimento, arquitetura foliar, altura e produção de
biomassa. Diversos estudos mostram que o comportamento das plantas de cobertura do solo é
dinâmico e variável. Assim o sucesso desta prática irá depender das espécies, dos sistemas de
cultivo e das condições edafoclimáticas onde são cultivadas (Alvarenga et al., 1995; Barradas et
al., 1997; Barreto et al., 1997; Debarba & Amado, 1984; Gouveia et al., 1997; Medeiros et al,
1987; Melo Filho et al., 2000).
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Nos modelos matemáticos propostos para simulação e predição de perdas por erosão,
sejam empíricos ou não, um dos fatores mais importantes, com influência direta e alta
sensibilidade é aquele relativo à cobertura vegetal ou fator C. Este fator mensura todas as interrelações das variáveis uso e manejo das culturas, fornecendo valores resultantes da relação entre
as perdas de solo em determinada condição de uso e manejo com suas correspondentes em uma
parcela padrão mantida em alqueive (Chaves, 1996; Wischemeyer & Smith, 1978).
A obtenção do fator C é um processo complexo e difícil, devido às infinitas possibilidades
e combinações possíveis de serem estabelecidas entre as culturas, rotações, práticas de manejo,
clima e condições edáficas. Talvez por isso a disponibilidade destes dados seja limitada e muitas
vezes resultem de adaptações (Rollof et al., 1994; De Maria & Lombardi Neto, 1997). No entanto
a oferta de informações para estimativa do fator C pode ser aperfeiçoada com a determinação de
constantes fenológicas, como percentagem de cobertura do solo, altura do dossel e produção de
biomassa verde e seca, relativas às culturas e ou plantas de cobertura do solo, para as condições
tropicais, a partir de experimentos que forneçam informações adequadas para atender as
exigências dos diversos modelos. Estes dados precisam ser estimados de maneira simplificada e
precisa considerando que esta característica é afetada por diversos fatores naturais e antrópicos
(DeMaria & Lombardi Neto, 1996; Roloff et al., 1994; Rollof & Bertol, 1998).
A zona fisiográfica dos tabuleiros costeiros do Brasil, onde este trabalho foi conduzido,
representa mais de 10 milhões de hectares, onde são desenvolvidas atividades agrícolas
responsáveis por 30% e 40% do PIB referente às culturas anuais e temporárias, respectivamente.
Devido ao caráter coeso, os solos desta região apresentam elevado potencial para degradação por
uso e manejo, o que, conseqüentemente, torna necessário a geração de informações agronômicas
que possam indicar o aperfeiçoamento dos sistemas de manejo e garantir a sustentabilidade das
práticas agrícolas neste ambiente (Jacomine, 1996; Ribeiro, 1996; Souza, 1996).
O presente trabalho teve como objetivo quantificar e comparar as características
fenológicas, altura das plantas, taxa de crescimento, percentagem de cobertura do solo e produção
de massa verde e seca, relacionadas com o controle da erosão e determinação do fator C para uso
em modelos de predição de perdas de solo, das seguintes espécies leguminosas: Canavalia
ensiformis, Crotalaria spectabilis e Cajanus cajan cv preto.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado no período de maio a agosto de 1998, no município de Cruz
das Almas –BA, localizado nas seguintes coordenadas geográficas: Latitude 120 40’ S, longitude
390 06’ W e altitude de 220 m. O clima é tropical quente e úmido (Am) de acordo com a
classificação de Köppen. O solo do experimento foi um Latosssolo Amarelo Álico Coeso, A
moderado, textura argilosa e relevo plano (Ribeiro et al., 1995), atualmente classificado como
LATOSSOLO AMARELO Coeso (LAx) conforme EMBRAPA (1999), cujas características
químicas constam do Quadro 1. O delineamento experimental foi blocos ao acaso, com 3
tratamentos e 2 repetições, cujas médias foram comparadas pelo teste de Ducam a 5%. A fim de
reduzir o coeficiente de variação experimental, na determinação dos parâmetros estudados,
foram consideradas médias de 10 observações por parâmetro/parcela. Ex: Altura de plantas =
média de 10 plantas. As dimensões das parcelas experimentais foram as seguintes: 1,2 m de
largura por 12,0 m de comprimento, perfazendo uma área total de 14,4 m2 e área útil de 11,0 m2,
onde foram semeadas três linhas de cada leguminosa.
As leguminosas foram as seguintes: Feijão porco (Canavalia ensiformis); Crotalária
spectabilis (Crotalaria spectabilis); Guandu preto (Cajanus cajan cv preto). O preparo do solo
foi convencional, com uma aração e uma gradagem e a semeadura das leguminosas realizada no
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mês de maio, em covas, nos seguintes espaçamentos: Feijão de porco e Crotalária spectabilis 0,5
x 0,2 m e o Guandu preto 0,6 x 0,3 m, mantendo-se uma planta por cova.
Quadro 1. Características químicas do solo da área experimental.
pH
P
K
Ca
Mg
Al
Na H + Al
S
H2O
-- mg/dm3 --
6,0
50
124
CTC
----------------------- cmc / dm3 ----------------------
2,5
1,0
0,05
0,04
3,79
4,86
8,65
V
%
56,1
Todos os parâmetros em estudo foram coletados aos 15, 30, 45, 60, 75 e 90 dias pósplantio. A altura das plantas foi determinada, medindo-se com uma escala graduada, 10 plantas
de cada parcela experimental. Foi considerada a medida da superfície do solo até a inserção do
último par de folhas. A produção de biomassa verde e seca por hectare para cada leguminosa, foi
determinada através da coleta de amostras da parte aérea da planta em cada parcela. Os cortes
foram feitos sempre às nove horas da manhã, na altura do solo, manualmente, com o uso de uma
tesoura de corte e um quadrado de 0,5 x 0,5 m para limitação da área. O rendimento de massa
seca de cada tratamento foi estimado a partir do rendimento de massa verde colhida na área útil
da parcela. Após a pesagem da amostra de massa verde foi retirada uma sub amostra de
aproximadamente 300g de cada parcela para determinação da correlação matéria verde/matéria
seca. Para determinação do teor de matéria seca, a amostra de aproximadamente 300 g foi
submetida para secagem por 72 horas em estufa com circulação forçada de ar a 60 oC. A
percentagem de cobertura do solo oferecida por cada leguminosa, foi determinada de acordo com
o método de largura do dossel vegetativo, descrito por Arruda (1984).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O Quadro 2 mostra as médias de altura de plantas, percentagem de cobertura do solo e
produção de biomassa verde e seca para as leguminosas em estudo.
Altura de plantas
De maneira geral, durante o período de estudo (noventa dias), o crescimento das três
leguminosas foi sempre positivo, linear e definido pelas seguintes equações de regressão:
Feijão de porco: Y = -19,893 +1,58D (r2 = 0,96); Crotalária spectabilis: Y = -15,18 + 0,82D
(r2 = 0,89) e Guandu preto: Y = -31,32 + 1,91D (r2 = 0,97). Neste caso até os trinta dias de
crescimento não houve diferenças significativas entre as alturas de plantas dentre as
leguminosas. No entanto, a partir dos 45 dias pós-plantio tanto o Feijão de porco quanto o
Guandu preto apresentaram significativo aumento da taxa de crescimento e passaram a
diferenciar-se da Crotalária spectabilis. Quanto a este parâmetro o Guandu preto apresentou uma
velocidade de crescimento de 1,91 cm dia-1, seguido do Feijão de porco com 1,58 cm dia-1, e por
último a Crotalária spectabilis cuja taxa de crescimento foi de 0,82 cm dia-1, a mais lenta e
horizontal das três. De acordo com a Figura 1 as leguminosas apresentaram um padrão de
crescimento caracterizado por três períodos bem definidos. No primeiro período o crescimento
das plantas é mais lento. No período dois ocorre um significativo aumento deste crescimento e no
terceiro a planta praticamente pára de crescer. Tanto para o Feijão de porco quanto para o
Guandu preto o período inicial é mais curto e o de pleno crescimento mais longo que o
apresentado pela Crotalária spectabilis. Também se pode afirmar que o tempo de estudo não foi
suficiente para quantificar adequadamente e caracterizar o terceiro período da curva de
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crescimento do Guandu preto. Considerando que esta leguminosa é perene e que possivelmente a
mesma deve continuar crescendo em um ciclo vegetativo de maior duração, para caracterizá-la
adequadamente quanto a este parâmetro fenológico o período de determinações deve ser superior
a noventa dias. Nota-se, ainda, que o Feijão de porco e a Crotalária spectabilis apresentam curvas
de crescimento muito semelhante quanto a sua forma. Neste caso a diferença deve-se aos valores
absolutos que são significativamente maiores para o Feijão de porco.
Quadro 2. Características agronômicas do Feijão de porco, da Crotalária spectabilis
e do Guandu preto, até noventa dias pós-semeadura.
Trat/ dias
15
30
45
60
75
90
Média
Altura de plantas (cm)
9,7a 19,8a 41,9a 79,9a 115,6a 144,3a
68,5a
Guandu preto
8,9a 24,6a 44,7a 68,0a 115,2a 115,2a
62,9a
Feijão de porco
27,7b
Crotalária spectabilis 4,1a 9,6a 13,5b 21,6b 58,0b 59,1b
Cobertura do solo (%)
24,9a 41,8a 58,0a 100,0a 100,0a 100,0a
70,8a
Feijão de porco
10,2a 17,8b 27,9b 31,2b 64,4b 100,0a
41,9a
Guandu preto
22,3c
Crotalária spectabilis 3,9a 10,6b 14,7c 24,6b 39,8c 40,3b
Biomassa verde (ton / hectare)
1,70a 5,98a 204,6a 28,09a 37,60a 43,18a
22,83a
Feijão de porco
0,04a 0,98a 3,05b 8,95b 15,46b 25,36b
8,97b
Guandu preto
7,80b
Crotalária spectabilis 0,08a 0,85a 1,93b 7,18b 14,42c 22,43b
Biomassa seca (ton / hectare)
0,28a 1,52a 6,69a 8,34a 10,11a 12,27a
6,54a
Feijão de porco
0,02a 0,07a 1,32b 6,32a 7,44ab 11,57a
4,45b
Guandu preto
3,48b
Crotalária spectabilis 0,04a 0,07a 0,53b 5,55a 6,66b 8,10b
Médias seguidas de letras diferentes na coluna indicam que os valores são estatisticamente
diferentes pelo Teste de Ducam ao nível de 5% de significância.
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Percentagem de cobertura do solo
O comportamento das leguminosas quanto a percentagem de cobertura do solo está
mostrado na Figura 2. Devido a variabilidade apresentada nos primeiros 15 dias o percentual de
solo coberto pelo dossel vegetativo das três espécies, embora diferentes, não foram
estatisticamente significativos. No entanto a partir dos 30 dias mostrou-se bem diferente para as
espécies em estudo e revelaram a eficiência das espécies no que tange à proteção do solo contra o
impacto das gotas de chuva. Os resultados experimentais indicam que o Feijão de porco foi a
leguminosa que apresentou, durante todo o período de observação, sempre as maiores
percentagens de cobertura do solo e foi também o mais eficiente e precoce quanto a este
parâmetro, visto que cobriu totalmente o solo aos 60 dias, enquanto o Guandu preto só atingiu o
mesmo percentual aos 90 dias. Já o desempenho da Crotalária spectabilis foi muito inferior as
outras duas leguminosas. Seu percentual de cobertura do solo alcançou o máximo de 40% aos
noventa dias, evidenciando o baixo potencial desta leguminosa para uso como planta de cobertura
do solo em sistemas de controle de erosão. Os modelos de regressão relacionando a percentagem
de cobertura com a idade da planta foram lineares e apresentaram excelente grau de correlação.
Para o Feijão de porco foi Y = 11,573 + 1,1278D (r2 = 0,88); Crotalária spectabilis Y = -5,633 +
0,5324D (r2 = 0,95) e Guandu preto Y = -17,293 + 1,1278D (r2 = 0,87).
Produção de biomassa verde e seca
Os rendimentos de biomassa verde e seca na parte aérea das três leguminosas (Figura 3)
foram estatisticamente iguais e muito baixos até os trinta dias. De fato, neste período o
desenvolvimento das plantas foi pequeno e irregular. A partir dos 45 dias o Feijão de porco
aumentou substancialmente o acúmulo de massa verde e as diferenças tornaram-se significativas
em relação à Crotalária spectabilis e ao Guandu preto, mantendo-se neste nível até o final do
estudo. Neste caso o comportamento da Crotalária spectabilis e do Guandu foram semelhante
durante os noventas dias. Os rendimentos de biomassa seca também foram semelhantes até os
trinta dias, período a partir do qual o Feijão de porco mostrou-se mais eficiente que as outras
leguminosas. Neste caso também houve uma diferença de comportamento do Guandu preto em
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relação à Crotalária a partir dos 75 dias, cujo rendimento em matéria seca aproximou-se mais dos
valores correspondentes àqueles relativos ao Feijão de porco. O Quadro 3 mostra as equações de
regressão que definem o comportamento das três leguminosas quanto a produção de biomassa.
Quadro 3. Equações de regressão para produção de biomassa verde e seca (ton/ha)
de três leguminosas em função da idade.
Equações de regressão / coeficiente de determinação
Leguminosa
Biomassa verde
r2 Biomassa seca
r2
Feijão de porco
Y = -81,53 + 5,90D
Crotalária spectabilis Y = -80,04 + 3,01D
Guandu preto
Y = -86,21 + 3,35D
0,98
0,89
0,90
Y = -9,68 + 1,664D
Y = -30,41 + 1,24D
Y = -40,32 + 1,62D
0,87
0,89
0,96
Interações entre os fatores fenológicos
Considerando a análise conjunta dos fatores fenológicos estudados percebe-se que para o
Feijão de porco a expressão máxima de cobertura e proteção do solo ocorre muito antes da planta
atingir sua altura e produção de biomassa verde e seca consideradas máximas. Este resultado é
fundamental para as futuras avaliações no desenvolvimento de modelos desta espécie para uso
em sistemas de cálculo do fator C, isto porque a cobertura do solo deve ser considerada com o
devido grau de importância na composição do referido fator.
Para o Guandu preto que atingiu a cobertura máxima sem que sua altura pudesse ser
considerada como tal é possível que esta relação não siga o mesmo padrão de outras plantas de
cobertura. Como é uma espécie arbustiva e perene, sua produção de biomassa não deve ser
relacionada diretamente com a cobertura do solo visto que na sua quantificação deve ser
considerada a possibilidade de vários cortes durante um ciclo naturalmente maior que as outras
leguminosas deste estudo.
Outra importante informação, embora não quantificada, mesmo porque não estava
prevista neste estudo, mas decorrente de observações do mesmo, é que o fraco desempenho da
Crotalária spectabilis quanto aos parâmetros fenológicos de sua parte aérea pode estar
mascarando um elevado potencial para explorar o solo em profundidade e induzindo a erros de
avaliação e identificação de vocação. É que, decorrente do fraco desempenho da mesma em
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relação as outras espécies estudadas e apenas por curiosidade, algumas plantas foram arrancadas
intactas do solo e para surpresa dos pesquisadores apresentaram raiz pivotante, vigorosa e
verticalizada, evidenciando o potencial da Crotalária spectabilis para explorar o solo em
profundidade. Esta característica também é atribuída a outras leguminosas, cuja produção de
biomassa radicular pode superar a produção de biomassa aérea (Barradas et al., 1997) e afetar a
erosão de outras formas.
CONCLUSÕES
O modelo de crescimento foi linear para todas três leguminosas, não havendo, aos noventa
dias, diferenças significativas para altura de plantas entre o Feijão de porco e o Guandu preto e
que ambas diferiram significativamente em relação a Crotalária spectabilis.
O Feijão de porco foi a leguminosa que apresentou o maior potencial para uso como
planta de cobertura do solo por ter apresentado no período de observação sempre as maiores
percentagens e velocidade de cobertura do solo.
A análise conjunta dos resultados também indica a necessidade de ampliar o período de
estudos para 130 dias, período suficiente para cobrir adequadamente o ciclo das espécies testadas,
principalmente o Guandu preto, que é mais tardia.
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