Desenvolvimento e produtividade de grãos do sorgo de Guiné “Gigante” em função da época de plantio Gustavo Pavan Mateus *, Carlos Alexandre Costa Crusciol ** * Eng. Agr., M.Sc., Departamento de Produção Vegetal – Agricultura, Faculdade de Ciências Agronômicas, Unesp. E-mail: [email protected] ** Autor para correspondência. Departamento de Produção Vegetal – Agricultura, Faculdade de Ciências Agronômicas, Unesp. Caixa Postal 237, CEP 18603-970, Botucatu (SP), Brasil. Bolsista do CNPq. E-mail: [email protected] Resumo A falta de culturas alternativas para o cultivo de outono-inverno é um entrave para os sistemas de produção agrícola, principalmente em regiões de inverno seco. Desta maneira, objetivou-se verificar a capacidade do sorgo de Guiné “Gigante” quanto ao desenvolvimento e à produção de grãos em função da época de plantio. O experimento foi conduzido em condições de campo, em Botucatu (SP). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por seis épocas de plantio (25-9-2000, 25-10-2000, 24-11-2000, 2212-2000, 22-2-2001 e 3-4-2001). Plantou-se Sorghum bicolor subsp. bicolor raça guinea. Na maturidade fisiológica, avaliaram-se os dados fenológicos e fenométricos da cultura. Verificou-se antecipação dos estádios de desenvolvimento da planta, à medida que atrasou o plantio, em virtude de essa espécie apresentar sensibilidade ao fotoperíodo. Com o atraso do plantio, há redução no desenvolvimento da planta, tendo como conseqüência menor produção de grãos. Palavras-chave adicionais: Sorghum bicolor; crescimento. Abstract MATEUS, G. P.; CRUSCIOL, C. A. C. Plant development and grain yield of “gigantic guinea” sorghum as a function of the planting time. Científica, Jaboticabal, v.32, n.2, p.164-170, 2004. The lack of alternative crops for the fall-winter season represents a serious drawback for the agricultural production systems in Brazil. Thus, sorghum cv. “gigantic guinea” had its capacity for plant development and grain production evaluated in function of planting time. The experiment was carried out in Botucatu, state of São Paulo, Brazil. The experimental design was the randomized complete blocks, with four replications. The treatments consisted of six planting times: September 25, 2000, October 25, 2000, November 24, 2000, December 22, 2000, February 22, 2001, and April 3, 2001. Sorghum bicolor subsp. bicolor, guinea race was planted. At the moment of physiological maturity, phenological and phenometric data were evaluated. With exception of stem fertility, all the other parameters were significantly affected by the planting time. “Gigantic guinea” sorghum is sensitive to photoperiod; thus late plantings reduce the plant development and consequently grain yield. Additional keywords: Sorghum bicolor; plant growth. Introdução A diversificação de espécies nos atuais sistemas de produção de grãos tem estimulado o setor agropecuário a integrar a agricultura com a pecuária, visando à melhoria das pastagens degradadas e à utilização do sistema de plantio direto em rotação de culturas (HECKLER, 2002). A prática da rotação de culturas durante o período de entressafra, geralmente no inverno, é recomendável em sistemas que objetivem uma agricultura sustentável, visando à diversificação das atividades na propriedade (AMBROSANO et al., 1997; CHAVES & CALEGARI, 2001), com conseqüente melhoria da qualidade do solo (FIORIN, 164 1999). No sistema de plantio direto, há necessidade de gerar quantidades de matéria seca suficientes para manter o solo coberto durante todo o ano, o que significa que áreas destinadas às culturas de primavera-verão não devem permanecer em pousio durante o inverno (CERETTA et al., 2002). Assim, o cultivo de plantas produtoras de grãos na “safrinha” tem sido uma alternativa para aumentar a rentabilidade do produtor e, conseqüentemente, proporcionar adição de resíduo vegetal para formação de palhada. Contudo, em regiões de inverno seco, a partir do mês de março, a distribuição das chuvas é Científica, Jaboticabal, v.32, n.2, p.164-170, 2004 irregular, e sua quantidade é baixa, tornando a safrinha inviável economicamente, principalmente quando da utilização das culturas do milho e do feijão. A planta de sorgo adapta-se a uma ampla variação de ambientes e produz sob condições desfavoráveis à maioria dos outros cereais (MAGALHÃES et al., 2000). Em razão da sua resistência à seca, o sorgo é considerado como um dos cultivos mais aptos para as regiões semiáridas. Suas características permitem ampliar a época de plantio, que se estende desde o mês de setembro até março, para as condições do Centro-Sul brasileiro, despertando muito interesse pela semeadura em sucessão às culturas precoces de verão (ZAGO, 1997). Além disso, a planta de sorgo produz grande quantidade de palhada, com elevada relação C/N, o que torna a sua decomposição mais lenta, dando sustentabilidade ao sistema de plantio direto. Nesta cultura, existem genótipos que, por sua vez, se comportam de maneira diferenciada, seja na produtividade de grãos, seja no ciclo vegetativo, ou em outras características (HECKLER, 2002). Com relação ao comportamento e à utilização do Sorgo de Guiné de pericarpo vermelho, conhecido vulgarmente por Sorgo de Guiné “Gigante” (Sorghum bicolor subsp. bicolor raça guinea), as referências são escassas (BAIRRÃO, 1989; PACE et al., 1999; LIMA et al., 2000). No entanto, é uma planta que possui crescimento radicular vigoroso mesmo em solos compactados (PACE et al., 1999), desenvolvimento inicial lento (LIMA et al., 2000) e grande produção de matéria seca, quando manejada no estádio de florescimento (BAIRRÃO, 1989). Nesse contexto, o presente trabalho objetivou avaliar a capacidade do sorgo de Guiné “Gigante” quanto ao desenvolvimento e à produtividade de grãos em função da época de plantio em região de inverno seco. Material e métodos O experimento foi instalado na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas, Câmpus de Botucatu – Unesp, na área do Departamento de Produção Vegetal, tendo como coordenadas geográficas 22º51’S e 48º26’W, e altitude de 740 m. O solo do local é um Nitossolo Vermelho Estruturado (EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA, 1999), cuja análise química, segundo métodos descritos por RAIJ et al. (2001), mostrou os seguintes atributos: pH (CaCl2) de 5,1; 24 g dm-3 de M.O.; H+Al de 38 mmolc dm-3; 16 mg dm-3 de P (resina); 1,5; 31 e 17 mmolc dm-3 de K+, Ca2+ e Mg2+, respectivamente; CTC de 87 mmolc dm-3 e V de 56%. Nesse solo, aplicou-se calcário para a correção da saturação por bases a 70% (PRNT 75%), fazendo-se, em seguida, aração e gradagem de Científica, Jaboticabal, v.32, n.2, p.164-170, 2004 destorroamento. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com seis tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos constituíram-se de seis épocas de plantio (E1 = 25-9-2000, E2 = 25-10-2000, E3 = 2411-2000, E4 = 22-12-2000, E5 = 22-2-2001 e E6 = 3-42001) de sorgo de Guiné “Gigante”. Cada parcela foi constituída por oito linhas com 20 m de comprimento, espaçadas de 0,6 m. Para as avaliações, foram consideradas as 6 linhas centrais, sendo que 0,5 m da extremidade de cada linha de plantas e as duas linhas externas constituíram a bordadura, perfazendo uma área útil de 68,40 m2. A espécie utilizada foi classificada como Sorghum bicolor subsp. bicolor raça guinea (HARLAN & DE WET, 1972), apresentando em sua constituição panículas grandes e abertas, com grãos fortemente duros e vítreos. No dia anterior a cada plantio, efetuou-se nova gradagem de nivelamento, servindo também de controle mecânico às plantas daninhas. A operação de plantio, em todos os tratamentos, foi realizada por meio de semeadora-adubadora com quatro linhas espaçadas de 0,60 m, visando a atingir a densidade populacional de 200.000 plantas ha -1 . A adubação de plantio correspondeu à aplicação de 300 kg ha-1 do fertilizante formulado 8-28-16. Os diásporos, aqui chamados de sementes, foram previamente tratados com fungicida à base de Thiram, na dose de 140 g i.a. (100 kg)-1 de sementes. Para o controle de plantas daninhas, aplicou-se, logo após o plantio, herbicida pré-emergente à base de Atrazine + Simazine, na dose de 1.500 g i.a. ha-1 de ambos os compostos. A emergência das plântulas ocorreu, em média, oito dias após o plantio, em todos os tratamentos. Para a determinação do ciclo, contaram-se os dias desde a emergência das plântulas até a maturidade de 50% das panículas de cada parcela (Estádio 9 da escala de VANDERLIP & REEVES, 1972). Nesta fase, contou-se o número de colmos e panículas contidos em 8,0 m de fileira de cada parcela, sendo estes valores extrapolados por hectare, tornando possível a obtenção da variável fertilidade de colmos (100 no de panículas/no de colmos). Realizou-se, também, uma coleta de 10 plantas em cada parcela para a obtenção da altura da planta, diâmetro do colmo, número de internódios por planta e comprimento de panícula. A colheita do sorgo foi efetuada manualmente, colhendo-se todas as panículas na área útil de cada parcela. A seguir, foi realizada a trilha mecânica e determinado o peso dos grãos colhidos, sendo calculada a produção de grãos por hectare. A massa de 1.000 grãos foi determinada por meio de coleta ao acaso e da pesagem de oito amostras de cada parcela. Tanto nas amostras de 1.000 grãos como na produtividade de grãos, o peso foi corrigido para 13% de teor de água (BRASIL, 1992). 165 Dos grãos colhidos para determinar a produtividade, coletaram-se amostras de 100 gramas, as quais foram secas em estufa de circulação forçada de ar a 60 ºC até peso constante. Posteriormente, realizaram-se a moagem desses materiais e a determinação do teor de nitrogênio, segundo método descrito por MALAVOLTA et al. (1997). Todos os dados de cada variável determinada foram submetidos à análise de variância. Realizou-se análise de regressão, na qual se adotaram valores 0, 30, 60, 88, 150 e 190 para os plantios de 25-9-2000, 25-10-2000, 24-11-2000, 22-12-2000, 22-2-2001 e 3-4-2001, respectivamente. De posse dos resultados da análise de regressão, optou-se pela equação mais adequada, levando-se em consideração, primeiramente, o efeito significativo dos modelos obtidos e, em seguida, verificando-se o de melhor ajuste com base no maior valor do coeficiente de determinação (R2). Figura 1 – Precipitação pluvial e temperaturas máximas e mínimas mensais durante a condução do experimento com sorgo de Guiné “Gigante”. Botucatu (SP), 2000-2001. Figure 1 – Rainfall (mm), and monthly maximum and minimum temperatures during the experiment with sorghum plants cv. “gigantic guinea” Botucatu, São Paulo, Brazil, 20002001. Resultados e discussão Em todas as datas de plantio, as condições climáticas foram favoráveis à germinação das sementes e à emergência das plântulas, com disponibilidade de água e temperatura adequadas. Essas condições permaneceram em todas as épocas de plantio na fase inicial de crescimento da cultura. Somente a partir do mês de abril, ocorreu diminuição das temperaturas e da precipitação pluvial (Figura 1). Na Figura 2, observa-se antecipação dos estádios de desenvolvimento da planta com plantios mais tardios, tendo como conseqüência a redução da fase vegetativa, refletindo no tempo de duração para as plantas entrarem em florescimento. Essa constatação permite inferir que a espécie de sorgo utilizada apresenta sensibilidade ao fotoperíodo, uma vez que, em baixas temperaturas, a tendência é aumentar o ciclo em função da redução do metabolismo da planta, o que não ocorreu no presente trabalho. Verificou-se que, nos plantios de setembro, 166 Figura 2 – Tempo para ocorrência do florescimento (Fl) e da maturidade fisiológica (MF) do sorgo de Guiné “Gigante”, em função da época de plantio. Figure 2 – Time for flowering (FI) and physiological maturity (MF) of “gigantic guinea” sorghum plants as a function of planting date. outubro, novembro e dezembro, o florescimento ocorreu simultaneamente no dia 25 de março, em virtude do decréscimo do comprimento do dia, como constatado também por PAUL (1990). No plantio de abril, o período de desenvolvimento foi curto, e as plantas atingiram o florescimento aos 76 dias após a emergência (DAE), em função de já estarem submetidas ao fotoperíodo indutivo, porém, não inferior ao observado em fevereiro, já que o metabolismo foi menor em função da redução das temperaturas (Figura 1). Assim, se as temperaturas tivessem permanecido com valores semelhantes às dos plantios de setembro a fevereiro, a redução do período vegetativo teria sido maior na última época. A sensibilidade da cultura do sorgo ao fotoperíodo também foi relatada por NAKAGAWA et al. (1987), PAUL (1990) e ALAGARSWAMY et al. (1998). Ainda na Figura 2, constata-se que o número de dias para as plantas atingirem a maturidade fisiológica foi significativamente influenciado pela época de plantio, verificando-se 250 e 119 dias para o plantio de setembro e fevereiro, respectivamente, ou seja, ocorreu redução do ciclo com os plantios mais tardios. Dessa forma, há correlação entre o florescimento pleno e a maturação fisiológica para as épocas de plantio. Isto se deve às plantas terem alcançado a maturidade fisiológica com a mesma duração de tempo após o florescimento. Verificou-se, nos plantios de setembro, outubro, novembro e dezembro, que a maturação fisiológica foi atingida aos 68 dias após o florescimento. No plantio de fevereiro, esse período foi de 50 dias. Os resultados são superiores ao descrito por VANDERLIP & REEVES (1972), que encontraram período de 35 dias entre o florescimento e a maturação, para um cultivar de sorgo com ciclo de 100 dias; entretanto, as condições do experimento desses autores foram diferentes. O aumento do período entre florescimento pleno e maturidade fisiológica pode ser atribuído às baixas temperaturas encontradas nesta fase (Figura 1), o que também foi observado por HECKLER (2002). Científica, Jaboticabal, v.32, n.2, p.164-170, 2004 Tabela 1 – Valores de F da análise de regressão e Coeficiente de Variação para número de colmos, número de panículas, fertilidade de colmos, altura da planta, diâmetro do colmo, número de internódios, matéria seca da parte aérea, comprimento de panícula, massa de 1.000 grãos, produtividade e teor de nitrogênio nos grãos do sorgo de Guiné “Gigante” na maturidade fisiológica, em função da época de plantio. Botucatu (SP), 2001. Table 1- F values of the regression analysis and Coefficient of Variation for number of culms, number of panicles, culm fertility, plant height, culm diameter, number of internodes, dry matter of the aerial part, panicle length, mass of 1000 grains, productivity, and nitrogen level in grains of sorghum plants cv. “gigantic guinea” at the physiological maturity as a function of the planting date. Botucatu, São Paulo, Brazil, 2001. Regressão/ Variáveis/ Variables Linear/ Linear Colmos/ Culms (nº ha-1) Regression Coeficiente de Variação (%)/ Quadrática/ Coefficient of Quadratic Variation (%) 74,67** 24,28** 40,96 Panículas/ Panicles (n ha-1) 265,74** 105,17** 20,24 Fertilidade/ Fertility (%) 1,83 ns 2,45 ns 16,58 Altura/ Plant height (cm) 235,75** 3,86 ns 10,57 Diâmetro/ Diameter (mm) 96,64** 3,27 ns 15,99 Internódios/ Internodes 192,29** (nº) 0,41 ns 14,42 º Matéria seca/ Dry matter (kg ha-1) 81,89** 0,14 ns 26,31 Comprimento panícula/ Panicle length (cm) 14,91** 0,31 ns 10,46 Massa de 1.000/ Mass of 1000 grains (g) 5,44* 0,56 ns 8,81 Produtividade/ Productivity (kg ha-1) 13,78** 9,82** 38,03 Teor de N no grão/ Grain N level (g kg-1) 20,83** 0,16 ns 9,93 **, * e ns, significativo a 1%, 5% e não significativo, respectivamente. **, * and ns: significant at 1%, 5% and non-significant, respectively. Com exceção da fertilidade de colmos, todas as variáveis estudadas foram afetadas significativamente pela época de plantio (Tabela 1). Observa-se, na Figura 3A, que o número de colmos aumentou nos plantios mais tardios, apresentando resposta expressa por modelo positivo e quadrático. Este efeito pode ser explicado em função de as plantas de sorgo produzirem mais perfilhos em dias curtos e sob temperaturas mais baixas (MAGALHÃES et al., 2000). Conseqüentemente, ocorreu aumento do número de panículas (Figura 3B), resultando em efeito não significativo das épocas de plantio sobre a fertilidade de colmos (Figura 3C). Constata-se, pela Figura 4 (A, B, C), que os valores de altura de plantas, diâmetro do colmo e número de Científica, Jaboticabal, v.32, n.2, p.164-170, 2004 Figura 3 – Número de colmos (A), número de panículas (B) e fertilidade de colmos (C) do sorgo de Guiné “Gigante”, em função da época de plantio. Figure 3 – Number of culms (A), number of panicles (B), and culm fertility (C) of “gigantic guinea” sorghum plants as a function of planting date. internódios por planta diminuíram linearmente à medida que as épocas de plantio foram mais tardias. Este resultado pode ser atribuído ao encurtamento do ciclo biológico das plantas com o retardamento do plantio, o qual refletiu em menor desenvolvimento da planta. Os valores dessas variáveis atingiram redução de 67, 65 e 77%, respectivamente, para altura de planta, diâmetro do colmo e número de entrenós, quando comparados o plantio de setembro em relação ao de abril, corroborando os resultados obtidos por MACHADO et al. (1987), que trabalharam com sorgo sacarino. A produção de matéria seca da parte aérea diminuiu à medida que o plantio foi mais tardio (Figura 4D), 167 y = -1,7416x + 497,15 2 Altura (cm) 500 R = 0,94** 400 300 200 100 0 40 Comprimento de panícula (cm) 600 36 34 32 30 28 26 24 22 20 20 Diâmetro (mm) 14 12 y = -0,0486x + 14,19 2 R = 0,86** 10 8 6 4 2 M assa de 1000 grãos (g) 16 0 Produtividade (kg ha ) -1 15 -1 2 R = 0,98** 10 5 18 17 16 800 600 400 y = -0,0687x2 + 6,62x + 674,56 25/9 25/10 24/11 24/12 23/1 22/2 0 24/3 25/9 Data de plantio 23/1 22/2 24/3 25 y = -0,1445x + 32,1 R2 = 0,95** 24 25 Teor de N (g kg-1) -1 25/10 24/11 24/12 Data de plantio 35 Matéria seca (Mg ha ) R2 = 0,97** 200 0 20 15 10 5 y = 0,0413x + 18,29 r2 = 0,97** 23 22 21 20 19 0 18 25/9 25/10 24/11 24/12 23/1 22/2 24/3 Data de plantio Figura 4 – Altura da planta (A), diâmetro do colmo (B), número de internódios por planta (C) e produção de matéria seca (D) do sorgo de Guiné “Gigante’, em função da época de plantio. Figure 4 – Plant heigth (A), culm diameter (B), number of internodes per plant (C), and dry matter yield (D) of “gigantic guinea” sorghum plants as a function of planting date. 168 y = -0,0156x + 18,52 R2 = 0,43* 1000 y = -0,0678x + 16,81 Internódios planta 19 15 20 30 y = -0,0776x + 38,68 R2 = 0,78** 38 25/9 25/10 24/11 24/12 23/1 22/2 24/3 Data de plantio Figura 5 – Comprimento de panícula (A), massa de 1.000 grãos (B), produtividade de grãos (C) e teor de nitrogênio no grão (D) do sorgo de Guiné “Gigante”, em função da época de plantio. Figure 5 – Panicle length (A), mass of 1000 grains (B), grain yield (C), and grain nitrogen level (D) of “gigantic guinea” sorghum plants as a function of planting date. Científica, Jaboticabal, v.32, n.2, p.164-170, 2004 verificando-se valores de 32 a 4,6 t ha-1, respectivamente, nos plantios de setembro e abril. No entanto, vale ressaltar que, mesmo no plantio mais tardio, as plantas também apresentaram boa capacidade de produção de matéria seca, em período de precipitação pluvial e temperatura baixas (Figura 1), sendo uma alternativa de cultivo para outono-inverno na região. Por meio da Figura 5A, observa-se que o comprimento de panículas diminuiu à medida que o plantio foi mais tardio. Esse resultado é semelhante aos obtidos por MACHADO et al. (1987), que verificaram panículas com 23,8 e 17,7 cm em sorgo plantado em setembro e janeiro, respectivamente. Esse comportamento também está relacionado à sensibilidade do sorgo utilizado no presente trabalho ao fotoperíodo. Assim, nos plantios mais tardios, há menor crescimento da planta, e esse efeito influencia a formação da panícula, resultando em plantas com esse órgão menos desenvolvido. Pela Figura 5B, constata-se que a massa de 1.000 grãos diminuiu linearmente à medida que os plantios foram mais tardios. AZEREDO et al. (1975) também verificaram tendência de decréscimo nesta variável em plantios tardios. Tal efeito pode ser atribuído ao menor tempo para a formação do grão e à menor disponibilidade hídrica no solo na fase de enchimento de grãos, nos plantios tardios. Para a produtividade de grãos (Figura 5C), constatou-se diminuição à medida que o plantio foi mais tardio, demonstrada por uma função quadrática. Verificase que a maior produção de grãos foi alcançada com plantio efetuado em novembro, com 824 kg ha-1, e a partir desta, houve redução, chegando a 122 kg ha-1 no plantio de fevereiro. A redução da produtividade de grãos em função do atraso do plantio pode ter ocorrido, principalmente, em virtude do menor tempo de desenvolvimento das plantas, que acumularam menos matéria seca e apresentaram menor comprimento de panícula, em razão do fotoperíodo, além do possível efeito da baixa disponibilidade hídrica e de baixas temperaturas na fase de enchimento de grãos (Figura 1), que afetaram a massa de 1.000 grãos. No plantio de abril, as condições climáticas no florescimento propiciaram o aparecimento da doença açucarada do sorgo (Claviceps africana), causando esterilidade das espiguetas, com perda total da produtividade de grãos. A baixa produtividade de grãos observada em todas as épocas foi decorrente do intenso ataque de pássaros. VIEIRA (1984) também destacou esse problema como fator limitante à produção de sorgo. No entanto, a redução da produtividade de grãos na cultura do sorgo devida ao atraso do plantio foi relatada por vários autores (AZEREDO et al., 1975; AZEREDO et al., 1976; ASSIS et al., 1981; AVELAR & MORAIS, 1986; MACHADO et al., 1987; NAKAGAWA et al., 1987; GIOMO, 1996). Vale ressaltar que, para Científica, Jaboticabal, v.32, n.2, p.164-170, 2004 este genótipo, em decorrência do porte das plantas, a colheita mecânica de grãos torna-se viável apenas em plantios tardios. Quanto ao teor de N no grão (Figura 5D), verificouse aumento à medida que o plantio foi mais tardio, mostrando resposta expressa por modelo positivo e linear. Constata-se que o maior valor foi obtido no plantio de fevereiro (24,7 g kg-1), e o menor valor, no de setembro (18,3 g kg-1), o que pode estar relacionado ao efeito de “diluição”, em função da maior produtividade no plantio de setembro. Resultado semelhante foi obtido por AZEREDO et al. (1976), verificando comportamento inverso entre o teor de N no grão e a produtividade, em função das épocas de plantio. Conclusões Por causa da sensibilidade do sorgo de Guiné “Gigante” ao fotoperíodo, plantios tardios reduzem o desenvolvimento da planta, tendo como conseqüência menor produção de grãos. Este genótipo torna-se uma boa opção de planta para ser utilizada em sistemas de rotação de culturas, principalmente nos sistemas de integração agricultura e pecuária. Referências ALAGARSWAMY, G.; REDDY, D. M.; SWAMINATHAN, G. Durations of the period-sensitive and insensitive phases of time to panicle initiation in sorghum. Field Crops Research, Amsterdam, v. 55, n.1-2, p.1-10, 1998. AMBROSANO, E. J.; WUTKE, E. B.; TANAKA, R. T.; MASCARENHAS, H. A. A.; BRAGA, N. R.; MURAOKA, T. Leguminosas para adubação verde: uso apropriado em rotação de culturas. Campinas: CATI, 1997. 24 p. Apostila. ASSIS, F. N.; MENDEZ, M. E. G. 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