Avalilação do capim-braquiária e dos atributos físicos do

UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO
JEQUITINHONHA E MUCURI
IGOR ALEXANDRE DE SOUZA
AVALIAÇÃO DO CAPIM-BRAQUIÁRIA E DOS ATRIBUTOS FÍSICOS DO
SOLO SOB DOSES DE NITROGÊNIO
DIAMANTINA - MG
2012
IGOR ALEXANDRE DE SOUZA
AVALIAÇÃO DO CAPIM-BRAQUIÁRIA E DOS ATRIBUTOS FÍSICOS DO SOLO
SOB DOSES DE NITROGÊNIO
Dissertação apresentada à Universidade Federal dos
Vales do Jequitinhonha e Mucuri, como parte das
exigências do Programa de Pós-Graduação em
Zootecnia, para obtenção do título de Magister
Scientiae
Orientadora: Prof.ª Karina Guimarães Ribeiro
Co-orientador: Prof. Wellington Willian Rocha
DIAMANTINA - MG
2012
Ficha Catalográfica - Sistema de Bibliotecas/UFVJM
Bibliotecário Rodrigo Martins Cruz
Souza, Igor Alexandre de.
S731a
2012
Avaliação do capim-braquiária e dos atributos físicos do solo sob doses de
nitrogênio / Igor Alexandre de Souza. – Diamantina: UFVJM, 2012.
53p.
Orientadora: Prof.ª Dr.ª Karina Guimarães Ribeiro
Coorientador: Prof. Dr. Wellington Willian Rocha
Dissertação (Mestrado em Zootecnia) – Faculdade de Ciências Agrárias,
Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2012.
1. Plantas - Altura. 2. Clorofila. 3. Solo - Densidade. 4. Pressão de
consolidação. 5. Produtividade de massa seca. 6. Volume total de poros. I.
Ribeiro,
Karina
Guimarães.
II.
Rocha,
Wellington Willian.
III.
Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Faculdade de
Ciências Agrárias. IV. Título.
DEDICATÓRIA
“Não tenhamos pressa. Mas não percamos tempo”
(José Saramago)
AGRADECIMENTO
Agradeço a Deus, a Nossa Senhora Rainha da Paz e a Santo Expedito por me
fortalecer espiritualmente, iluminar a minha mente, ter colocado pessoas tão especiais no meu
caminho e por ter me dado paz, saúde e perseverança ao longo deste trabalho.
Aos meus pais e irmãos pelas diversas formas de incentivo.
À Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) e ao
Programa de Pós-Graduação em Zootecnia, pela oportunidade de realização do curso.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela
concessão de bolsa, e ao PROCAD/CAPES, pelo financiamento de parte do projeto.
À Professora Karina Ribeiro, pelos ensinamentos, paciência e orientações.
Ao Professor Wellington Willian, pela convivência profissional, pelos ensinamentos,
pelas orientações e pelos momentos de amizade.
Ao Professor Marcos Koiti Kondo que, talvez mesmo sem perceber, me influenciou a
seguir nesta linha de pesquisa, agradeço pelos ensinamentos e orientações desde a graduação
até a conclusão deste trabalho.
Aos Professores do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal dos Vales do
Jequitinhonha e Mucuri, pelos ensinamentos e orientações.
Ao Departamento de Agronomia, por ter disponibilizado o Laboratório de Física do
Solo para realização das análises.
Ao técnico do Laboratório de Física do Solo, Múcio Magno de Melo Farnezi, pelos
ensinamentos, companheirismo, disposição, confiança e momentos de amizade (exemplo de
funcionário).
Ao técnico do Laboratório de Fertilidade do Solo, Rafael Baracho pelo auxílio na
execução das análises de fertilidade do solo.
Aos alunos da equipe de Física do solo, em especial ao Eudes Neiva.
À equipe de amostragem de solo, Bruno Lage, Danilo Fernandes, Samuel, Thales,
Sâmia Ribeiro.
À equipe de amostragem da planta, Isís Hermisdorff e Sâmia Ribeiro.
A todas as amizades que fiz em Diamantina.
RESUMO
SOUZA, Igor Alexandre de. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri,
Julho de 2012. 53p. Avaliação do capim-braquiária e dos atributos físicos do solo
sob doses de nitrogênio. Orientadora: Prof.ª Karina Guimarães Ribeiro. Co-orientador:
Prof. Wellington Willian Rocha. Dissertação (Mestrado em Zootecnia).
O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar os atributos físicos do solo e a
produtividade de massa seca e a composição bromatológica do capim-braquiária cv. Basilisk
(Brachiaria decumbens), em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. O experimento foi
desenvolvido na Fazenda Rio Manso, unidade experimental da Universidade Federal dos
Vales do Jequitinhonha e Mucuri/UFVJM, na cidade de Couto de Magalhães de Minas, em
Minas Gerais. Para a avaliação da planta, utilizou-se o esquema de parcelas subdivididas no
delineamento em blocos casualizados (DBC), com quatro repetições. Nas parcelas
distribuíram-se as doses de nitrogênio (0; 25; 50; 75; 100 kg/N/ha) e nas subparcelas os
quatro cortes efetuados nas plantas. Para a análise do solo, utilizou-se o esquema de parcelas
subsubdivididas, com as doses de nitrogênio (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha/corte) nas parcelas, as
duas profundidades de coleta de solo (0 - 3 cm; 10 - 13 cm) nas subparcelas e os três
momentos de amostragem (antes, durante e ao final do experimento) nas subsubparcelas, no
delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. As variáveis analisadas nas
plantas foram produtividade de massa seca (PMS), altura, índice de clorofila (ICF), teores de
massa seca (MS), proteína bruta (PB) e fibra em detergente neutro (FDN), e, no solo, foram
pressão de pré-consolidação (σp), densidade do solo inicial (Dsi), volume total de poros
(VTP), índice de vazios (Ie) e teor de matéria orgânica (MO). Conclui-se que a aplicação de
nitrogênio aumenta linearmente a produtividade de massa seca, a altura de plantas e o teor de
proteína bruta do capim-braquiária, que apresentam correlação com o índice de clorofila. Ao
final de dois anos agrícolas, ocorre aumento na pressão de pré-consolidação do solo e o
capim-braquiária é capaz de suportar maiores cargas aplicadas. O volume total de poros
diminuiu e a densidade do solo inicial aumentou, mas não a níveis de compactação do solo. O
teor de matéria orgânica no solo decresce, o que pode ser atribuído à escassez de liteira ao
longo das avaliações, em razão da remoção do material cortado das parcelas.
Palavras-chave: altura de plantas, clorofila, densidade do solo, pressão de pré-consolidação,
produtividade de massa seca, volume total de poros.
ABSTRACT
SOUZA, Igor Alexandre. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, July
2012. 53p. Evaluation of signalgrass and soil physical attributes under different
rates of nitrogen. Adviser: Karina Guimaraes Ribeiro. Co-adviser: Wellington Willian
Rocha. Dissertation (Master’s degree in Animal Science).
The present work aimed to evaluate the soil physical properties, the productivity of dry mass
and the chemical composition of Brachiaria decumbens cv. Basilisk (Brachiaria decumbens)
in a Red-Yellow distrofic Latosol. The experiment was carried out at Rio Manso Experimental
Unit of the Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - UFVJM in the city of
Couto de Magalhães de Minas, located 18 ° 4 '25 "south and 43 ° 28' 16" West, at 756 meters
in altitude, being the climate of the region considered humid subtropical, Cwa, according to
the Köppen`s classification. For the evaluation of the plant, there had been used the split-plot
in randomized complete block design (RBD), with four replications. The plots were
distributed with nitrogen in different rates (0, 25, 50, 75, 100 kg/N/ha) and in subplots the
four cuts made in plants. For soil analysis, there have been used the split split plot, with the
nitrogen levels (0, 25, 50, 75 and 100 kg/ha/cut) in the plots, the two depths (0-3, 10 - 13 cm)
in the subplots and three sampling times (before, during and after the experiment) in split split
plots in randomized block design with four replications. The variables were analyzed in plants
of dry matter yield (DMP), height, chlorophyll content (FCI), content of dry matter (DM),
crude protein (CP) and neutral detergent fiber (NDF), and the soil, pre-consolidation pressure
(σp), initial soil density (ISD), total pore volume (TPV), empty index (EI) and organic matter
(OM). It is concluded that the nitrogen application increases linearly productivity of dry
matter, plant height and protein content of the Brachiaria decumbens, which correlate with
the rate of chlorophyll. After two growing seasons, an increase in pre-consolidation pressure
of the soil and the brachiaria is capable of withstanding higher applied loads. The total pore
volume has decreased, the initial soil density increased, but not in relation to the levels of soil
compaction. The content of soil organic matter decreases, which can be attributed to the lack
of litter along the evaluations, due to the removal of portions of the cut material.
Keywords: chlorophyll, plant height, pre-consolidation pressure, production of dry mass, soil
density, total pore volume
SUMÁRIO
1. Introdução.......................................................................................................................... 9
2. Referencial Teórico .......................................................................................................... 10
3. Material e métodos........................................................................................................... 17
3.1 Localização e caracterização da área experimental...................................................... 17
3.2 Delineamento experimental, tratamentos aplicados e amostragens das plantas ........... 18
3.2.1 Delineamento experimental, tratamentos aplicados e amostragens do solo .............. 21
3.3 Análises estatísticas.................................................................................................... 25
4. Resultados e discussão ..................................................................................................... 26
4.1 Atributos da planta ..................................................................................................... 26
4.2 Atributos físicos do solo ............................................................................................. 33
5. Conclusões....................................................................................................................... 42
6. Referências ...................................................................................................................... 43
9
1
INTRODUÇÃO
A Brachiaria decumbens desempenha função primordial na produção de carne e leite,
por viabilizar a exploração da pecuária em solos ácidos e de baixa fertilidade das diversas
regiões do Brasil. Quando as plantas não encontram condições ideais para produzir, pode-se
inferir que a pastagem está em estado de degradação. Dentre os nutrientes exigidos pelas
plantas, o nitrogênio é o macronutriente que tem maior e mais rápido efeito sobre o
desenvolvimento vegetativo, sendo relacionado com o perfilhamento da parte aérea e o
desenvolvimento do sistema radicular, melhorando a absorção de outros nutrientes.
Pastagens são ecossistemas complexos e dinâmicos, assim, as técnicas ou
metodologias de avaliações das plantas forrageiras também devem assumir, por natureza,
essas características, como forma de obter êxito na compreensão dos processos.
Os impactos do uso e manejo na qualidade física do solo têm sido quantificados
utilizando diferentes propriedades físicas relacionadas com a forma e com a estabilidade
estrutural do solo, tais como: densidade do solo, porosidade do solo, resistência à penetração
das raízes, resistência ao cisalhamento e a pressão de pré-consolidação, que determina a
capacidade suporte de cargas do solo.
Diante dessas considerações, objetivou-se com este trabalho avaliar a Brachiaria
decumbens (produtividade de massa seca, altura de plantas, índice de clorofila e composição
bromatológica), assim como, os atributos físicos do solo (pressão de pré-consolidação,
densidade de partículas, densidade do solo inicial, densidade do solo na pressão de préconsolidação e porosidade total), sob cinco doses de nitrogênio, em dois anos agrícolas.
10
2
REFERENCIAL TEÓRICO
A produção de ruminantes no Brasil ocorre, predominantemente, em pastagens, sendo
assim importante a contínua evolução de pesq
uisas nessa área. De acordo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE –
2010), existem no Brasil um total de 174 milhões de hectares ocupados por pastagens. Minas
Gerais tem uma área de mais de 25 milhões de hectares de pastagens (nativas e plantadas),
que representa 43% de todo o seu território.
As pastagens são utilizadas como alimentação exclusiva de aproximadamente 90% do
rebanho bovino nacional (ANUALPEC, 2009). Atualmente, as pastagens ocupam 48% dos
354 milhões de hectares agricultáveis existentes no país, constituindo o principal uso da terra,
seguido de matas e florestas (27%) e lavouras (21%).
A importância das pastagens na produção de bovinos no Brasil é inquestionável e
reconhecida, fato relacionado, entre outros fatores, em virtude do seu alto potencial produtivo
e ao baixo custo de produção. Todavia, em razão das condições de clima no decorrer do ano, a
produção de forragem nas áreas de pastagens é estacional, o que resulta na sazonalidade da
produção animal (SANTOS et al., 2009a).
Segundo Barbosa (2006), aproximadamente 70% da área de pastagens são constituídos
por pastagens cultivadas, sendo a maior parte ocupada por gramíneas do gênero Brachiaria.
No entanto, os índices de produtividade do rebanho, na maioria das propriedades, são
considerados insatisfatórios. Alguns fatores que contribuem para isso são a baixa
produtividade e qualidade da forragem e a degradação de grandes áreas de pastagens por
manejo inadequado do pastejo e da adubação (COSTA et al., 2008).
A degradação da pastagem pode ser caracterizada pela intensa diminuição da biomassa
vegetal da área, provocada pela degradação do solo, que, por diversas razões de natureza
química (perda dos nutrientes e acidificação), física (erosão e compactação) ou biológica
(perda da matéria orgânica), estaria perdendo a capacidade de sustentar produção vegetal
significativa (DIAS-FILHO, 2007).
Conforme Dias-Filho (2007), a degradação de pastagens constitui-se um problema de
abrangência mundial, e é uma das principais limitações para a sustentabilidade da atividade
pecuária em regiões tropicais, causando enormes prejuízos econômicos e ambientais. A
compreensão dos processos e causas da degradação das pastagens e a formulação de soluções
tecnológicas para a recuperação da produtividade dessas áreas são, portanto, essenciais para a
11
competitividade do agronegócio e a conservação do meio ambiente. Dependendo das causas e
do estádio de degradação, a pastagem degradada ou em degradação necessita de diferentes
intensidades e estratégias de intervenção para recuperar sua produtividade.
A estrutura física e a fertilidade do solo são fatores importantes envolvidos na
formação e no estabelecimento das pastagens. As mudanças evidenciadas nos atributos físicos
afetam a movimentação de água, ar, nutrientes e raízes no perfil do solo, bem como, nos
atributos químicos, sendo a fertilidade do solo indispensável para o desenvolvimento das
plantas (CASALINHO; MARTINS, 2004).
O uso de fertilizantes nitrogenados, em sistemas de produção animal em pastejo, tem o
objetivo de aumentar a sustentabilidade da produção animal, por meio do aumento da
longevidade da pastagem. A deficiência de nitrogênio determina a redução da produtividade
de massa e do valor nutritivo do pasto. Se o déficit na disponibilidade de nitrogênio persistir
por um longo período de tempo, a pastagem entrará em processo de degradação. Estima-se
que o déficit anual de nitrogênio, em pastagens tropicais, é da ordem de 60 a 100 kg/ha
(MYERS; ROBBINS, 1991; CADISCH et al., 1994).
A necessidade de adubação do pasto é evidenciada pelo fato de que a maioria dos
solos brasileiros não fornece nutrientes em quantidades suficientes ao crescimento adequado
das plantas e dos altos níveis de extração das gramíneas tropicais utilizadas em pastagens
cultivadas. Essa situação é particularmente importante para o nitrogênio, fósforo, potássio e
enxofre, em razão das altas quantidades desses nutrientes exigidas pelas plantas forrageiras
(VILELA et al., 2004).
Dentre os nutrientes, o nitrogênio é o principal macronutriente limitante à
produtividade do pasto e participa ativamente na síntese de compostos orgânicos que formam
a estrutura do vegetal, tais como: aminas, amidas, vitaminas, pigmentos, aminoácidos,
proteínas, ácidos nucléicos e molécula de clorofila (MALAVOLTA, 1980).
Para Vale et al. (1995), a adubação nitrogenada precisa ser feita de forma muito mais
intensa e frequente que a dos demais nutrientes, por causa do seu baixo efeito residual e sua
grande exigência pelas culturas. A prática da adubação nitrogenada promove consideráveis
aumentos na produção de massa seca das forrageiras (ALVIM et al., 1987; CARVALHO;
SARAIVA, 1987) e no teor e rendimento de proteína bruta das plantas (MONSON;
BURTON, 1982; LOPES; MONKS, 1983; ALVIM et al., 1987). Esses autores ainda
destacam que a aplicação do nitrogênio de forma parcelada é mais eficiente do que em uma
única aplicação, quando se consideram produtividade de massa seca, teor de proteína,
produção de proteína por hectare e porcentagem de recuperação do nitrogênio aplicado.
12
De acordo com Dias-Filho (2007), o gado pode acelerar as perdas do nitrogênio da
pastagem, por aumentar a compactação do solo pelo pisoteio, interferir no ciclo interno de
nitrogênio das plantas devido ao pastejo seletivo, alterar a distribuição e aumentar a
concentração de nitrogênio na pastagem pela deposição irregular de urina e fezes, além de
mudar a composição botânica da pastagem devido ao pastejo.
Pesquisas conduzidas em um solo do tipo Argissolo, apontam o nitrogênio como o
nutriente mais limitante para a recuperação da produtividade das pastagens (ANDRADE;
VALENTIM, 2004). Fagundes et al. (2005) verificaram que o suprimento de nitrogênio no
solo normalmente não atende à demanda das gramíneas, porém, quando há adubação
nitrogenada, são observadas grandes alterações na taxa de acúmulo de massa seca da
forragem do capim-braquiária ao longo das estações do ano. Neste trabalho, puderam
constatar que os pastos apresentaram incremento na produção de forragem com o aumento das
doses de nitrogênio, sem que tenha ocorrido aumento na senescência e morte de tecidos, ou
seja, observou-se aumento nas taxas de acúmulo de forragem.
Quando há disponibilidade de nitrogênio logo após o corte ou pastejo, ocorre uma
rápida expansão das folhas, repondo rapidamente os tecidos fotossintéticos, promovendo,
assim, a recuperação da planta forrageira e, consequentemente, o vigor de rebrotação
(CECATO et al., 2000a).
Soares Filho et al. (1992), avaliando a recuperação de pastagens de Brachiaria
decumbens degradadas, com dez anos de utilização, constataram a importância da adubação
nitrogenada para manutenção da produtividade de massa seca e seu efeito na recuperação de
pastagens.
Conforme Van Soest (1994), o aumento no suprimento de nitrogênio para as plantas
proporciona incremento na concentração de proteínas no conteúdo celular e tem o efeito de
diluição dos constituintes da parede celular, diminuindo a concentração da FDN.
A adubação nitrogenada pode aumentar o teor protéico das gramíneas, dependendo do
nível utilizado (ALVIM et al., 1998), entretanto, o efeito sobre os teores de fibra em
detergente neutro (FDN) geralmente são nulos ou pouco acentuados (PINTO et al., 1994;
ALVIM et al., 1996).
Segundo Corsi (1984), a adubação nitrogenada pode reduzir a porcentagem de FDN
das plantas, por estimular o crescimento de tecidos novos, que possuem menores teores de
carboidratos estruturais na matéria seca. Contraditoriamente, o fornecimento de nitrogênio em
doses elevadas, aliado a condições climáticas favoráveis, pode acelerar a maturidade e
13
senescência da planta, limitando o efeito benéfico da adubação nitrogenada sobre os valores
de FDN (MARCELINO et al., 2002).
Alem dos parâmetros citados anteriormente, o teor de clorofila tem sido utilizado
como um indicativo da condição nutricional e da necessidade ou não da aplicação de adubo
nitrogenado em forrageiras e diversas culturas de interesse agrícola. Este procedimento
baseia-se no fato de que o nitrogênio é o fator dominante que afeta o teor de clorofila na
planta (SHADICHINA; DMITRIEVA, 1995).
A metodologia clássica para mensuração dos pigmentos clorofilianos é resultante da
coleta destrutiva do vegetal, além de compreender uma prática onerosa. Outra forma de
mensuração da clorofila é realizada por meio dos clorofilômetros, instrumentos que aferem,
de forma não destrutiva, os índices de clorofila com base nas propriedades óticas das folhas
(BARBIERI, 2009). A determinação indireta do teor relativo de clorofila é calculada pela
quantidade de luz transmitida pela folha, por meio de dois ou três comprimentos de onda com
diferentes absorbâncias que, independentemente do instrumento utilizado, fornece uma leitura
única, proporcional às clorofilas a e b e aos carotenóides (MINOLTA, 1989; FALKER, 2008).
O manejo inadequado do solo, causado principalmente pelo preparo mecânico ou
pisoteio de animais, em condições de umidade inadequada, além do elevado número de
animais na área de pastagem, contribuíram para o aumento de áreas compactadas no Brasil. A
situação representa um desafio para os cientistas descobrirem as técnicas mais precisas para
avaliar, quantificar, controlar e evitar este efeito de compactação (ROCHA, 2003).
A produtividade do solo não depende apenas de nutrientes suficientes, mas, também,
de um sistema de porosidade adequada em profundidades onde as raízes são cultivadas
(Souto, 2006). As plantas forrageiras necessitam de solos com condições físicas favoráveis
para o seu desenvolvimento adequado. Essas condições determinam os fluxos de água, calor e
gases no solo. Os animais em pastejo interferem neste sistema, alterando-o e afetando as
propriedades físico-hídrico-mecânicas do solo (PEDROTTI; MELLO JR, 2009).
Leão et al. (2004) declararam que a deterioração da qualidade física do solo para o
crescimento de plantas provoca perdas na produção vegetal, tendo como consequências a
perda da capacidade de suporte da pastagem e a redução da produtividade animal. Conforme
Brandt (2006), a compactação do solo, quase sempre, traz efeitos negativos para o
desenvolvimento das plantas, aumentando sua densidade e a resistência ao crescimento das
raízes e interfere na disponibilidade de água e de oxigênio às plantas. Estes fatores contribuem
para o aumento do deflúvio superficial e facilita o desprendimento de sedimentos
(CARVALHO, 1976).
14
A compactação do solo é caracterizada pela redução do espaço poroso quando este é
submetido a uma pressão externa e pode ser considerada um dos principais problemas de
áreas intensamente mecanizadas e, ou, pisoteadas, e um dos fatores primordiais de degradação
de sua estrutura (MOSADDGHI et al., 2007), o que traz, como consequência, a queda de
produtividade e longevidade das pastagens (IMHOFF et al., 2000), além do aumento dos
processos erosivos (OLIVEIRA et al., 2004).
A compactação do solo tem atingido aproximadamente 68 milhões de hectares em
todo o mundo, destacando-se como uma das causas mais severas de degradação na estrutura
dos solos, comprometendo a qualidade física de terras agrícolas e a obtenção de maiores
produtividades (FLOWERS; LAL, 1998; ALAKUKKU et al., 2003).
A susceptibilidade dos solos à compactação torna-se mais crítica todas às vezes em
que as pressões aplicadas aos mesmos excedam a sua capacidade de suporte de carga, a qual
é dependente do conteúdo de água no solo (DIAS JUNIOR; PIERCE, 1996; KONDO; DIAS
JUNIOR, 1999; LIMA et al., 2004).
Sabe-se que a absorção dos nutrientes depende, entre outros fatores, da disponibilidade
de água no solo e que, para o nitrogênio, o transporte até as raízes é essencialmente efetuado
por fluxo de massa (TAIZ; ZEIGER, 2004). Assim percebe-se a necessidade de garantir a
qualidade física do solo adequada para o bom desenvolvimento das plantas.
Silva Filho et al. (2010), ao avaliarem áreas de pastagens utilizadas há 20 anos,
observaram, na camada de 0-10 cm de um Latossolo, resistência à penetração de 2,6 vezes
maior do que é tolerado para o desenvolvimento de raízes, o que mostra a necessidade do
manejo adequado das pastagens.
Para que ocorra o rompimento de camadas de solos compactados pelas raízes das
plantas, é de se esperar um elevado gasto de energia metabólica através do transporte de
fotossintetizados da parte aérea para as raízes, o que leva à redução de produção, conforme
relatado por Camargo; Alleoni (1997).
Severiano et al. (2003) observaram que a produtividade de massa seca de Brachiaria
decumbens em um Latossoso reduziu com o aumento da resistência à penetração e densidade
do solo, apresentando o menor resultado para valores de 2,4 MPa e 1,37 Mg m-3,
respectivamente.
O uso de plantas que atuam como descompactadoras do solo constitui-se importante
estratégia de manejo em sistemas intensivos de produção (JIMENEZ et al., 2008), sendo
oportuno o conhecimento a respeito da adaptabilidade e eficiência de recuperação da
15
qualidade estrutural do solo por parte da espécie vegetal a ser utilizada (HAMZA;
ANDERSON, 2005).
Espécies de plantas com sistema radicular bastante agressivo, além de oferecerem
proteção da superfície do solo, formam canais no solo responsáveis pelo aumento do
movimento de água e da difusão de gases (MÜLLER et al., 2001). As plantas ditas
descompactadoras apresentam potencial de rompimento de camadas de impedimento
mecânico uniformemente, além de contribuírem para a melhoria do estado de agregação do
solo (CAMARGO; ALLEONI 1997).
Calonego et al. (2011), em experimento com um Argissolo Vermelho distroférrico de
textura média-arenosa, simularam diferentes graus de compactação do solo e identificaram
que o capim-braquiária, assim como o sorgo, em comparação ao lab-lab foram as espécies
com maior colonização de raízes na camada adensada do vaso, constituindo espécies com
maior potencial para estruturar solos compactados.
Severiano et al. (2010) apontaram o capim-tifton 85 como uma forrageira capaz de
promover descompactação, ao estudá-lo cultivado em um Argissolo, o que fortalece a idéia de
que as gramíneas apresentam sistema radicular capaz de descompactar o solo.
Poucos estudos têm avaliado os atributos físicos do solo sob pastagem, relacionandoos com aspectos vegetativos da forrageira. De acordo com Kondo; Dias Junior (1999), sabe-se
que o pisoteio excessivo pelo gado contribui evidentemente no processo de degradação,
provocando o aumento da compactação do solo, contribuindo para a redução da infiltração e
elevando o escorrimento superficial da água das chuvas.
O efeito do pisoteio dos animais sobre o solo é potencializado quando o pastejo é
realizado em solos com umidade elevada e com baixa cobertura vegetal, o que evidencia a
importância do controle das taxas de lotação animal em relação à quantidade de forragem
produzida e à manutenção de cobertura vegetal adequada sobre os solos, a fim de mitigar o
efeito do pisoteio sobre a qualidade física dos solos (SILVA et al., 2003; SARMENTO et al.,
2008).
O pisoteio animal em toda superfície e, às vezes, repetidamente no mesmo local, pode
promover drásticas alterações nas condições físicas do solo para o crescimento do sistema
radicular. A extensão e a natureza desses efeitos são determinadas pela taxa de pisoteio, pelo
tipo de solo e, principalmente, pela umidade do solo na ocasião do pastejo. O pastejo
realizado em condições de umidade elevada maximiza a degradação física do solo,
prejudicando o crescimento de plantas (BETTERIDGE et al., 1999).
16
De acordo com Nie et al. (2001), a pressão aplicada por animais em movimento pode
chegar a duas vezes a pressão aplicada quando o mesmo encontra-se imóvel, devido a
diminuição da área de contato com o solo, que é estreitamente influenciada pela origem do
animal (zebu ou europeu) e, ou, aptidão (carne ou leite), ainda podendo variar de acordo com
a quantidade de membros apoiados simultaneamente, o que torna a identificação exata das
pressões aplicadas pelo pisoteio animal um grande desafio para a ciência.
A qualidade física do solo pode ser avaliada por diversas propriedades físicas, mais
especificamente pelo seu monitoramento e acompanhamento, bastando que os dados citados
em literatura sejam de períodos mais longos de observação. Entre eles, estão densidade do
solo, estrutura, textura, temperatura, consistência, porosidade e aeração do solo,
condutividade hidráulica, resistência do solo à penetração, umidade ótima de compactação,
pressão crítica de cisalhamento e pressão de pré-consolidação (PEDROTTI; MELLO JR,
2009).
A pressão de pré-consolidação é um parâmetro indicativo da capacidade de suporte de
cargas aplicadas ao solo, obtida pela curva de compressão, que relaciona o índice de vazios ou
a densidade com o logaritmo da pressão aplicada na superfície do solo e fornece as
informações sobre o comportamento mecânico do solo (DIAS JUNIOR; PIERCE, 1996).
Dias Júnior (1994) desenvolveu o modelo de capacidade de suporte de carga que
prediz a máxima pressão que o solo pode suportar para diferentes umidades, sem causar
compactação adicional, em função da pressão de pré-consolidação e da umidade do solo. Esta
pressão divide a curva de compressão do solo em duas regiões: uma de deformação pequena,
elástica e recuperável (curva de compressão secundária, indicando a presença da história de
manejo do solo), e outra de deformação plástica e não recuperável (curva de compressão
virgem).
A recuperação de pastagens degradadas é possível, porém, trata-se de um processo
lento e difícil, sendo necessária a escolha de plantas com boa capacidade de crescimento e
desenvolvimento nesses ambientes degradados, bem como o uso de práticas de manejo do
solo que favoreçam sua recuperação.
17
3
MATERIAL E MÉTODOS
3.1
Localização e caracterização da área experimental
O experimento foi conduzido na Fazenda Rio Manso, unidade experimental da
Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri – UFVJM, na cidade de Couto de
Magalhães de Minas - MG, localizada a 18° 4′ 25″ sul e 43° 28′ 16″ oeste, a 756 metros de
altitude. O clima da região é subtropical úmido, Cwa segundo a classificação climática de
Köppen-Geiger. A temperatura média anual é de 23,8ºC e o índice pluviométrico é de 1.404
mm/ano. Os dados de precipitação acumulada no período experimental estão apresentados na
Tabela 1.
Tabela 1 – Dados de precipitação acumulada no período experimental
Corte
Período de rebrotação
Precipitação acumulada (mm)
1º
13/Dez/10 a 23/Jan/11
326,7
2º
24/Jan a 13/Mar/11
350,2
3º
09/Dez/11 a 16/Jan/12
532,1
4º
17/Jan a 27/Fev/12
99,0
Fonte: Instituto Nacional de Meteorologia, Diamantina, MG.
Foi realizada análise físico-química no solo, para as profundidades de 0 a 10 e 10 a 20
cm, para sua devida caracterização (Tabela 2). O solo é classificado como Latossolo
Vermelho-Amarelo distrófico, textura argilosa, profundo, com pouca diferenciação entre
horizontes, por se apresentar bastante intemperizado, com baixa fertilidade natural, relevo
suave ondulado, com inclinação entre 3% a 6% (EMBRAPA, 2006).
18
Tabela 2 – Características químicas e físicas das amostras de solo coletadas às profundidades
de 0 a 10 e 10 a 20 cm, Laboratórios de fertilidade e de física do solo/ UFVJM.
2010
Prof.
pH
H+Al Al Ca Mg K
P
M.O V M SB
T
T
-------- cmolc dm-3 ------
- cm -
mg dm-3
Dag kg-1 -- % -- ----- cmolc dm-3 ---
0 a10
5,4
7,3
0,5 1,34 0,48
49
1,63
1,7
21 20 1,95
2,45 9,25
10 a 20
5,5
6,5
0,4 1,02 0,60
30
1,03
1,0
21 19
2,10
Prof.
Areia
Silte
- cm -
------------ % ---------------- - Mg m-3- %
Argila
Ds
1,7
8,2
Dp VTP
0 a 10
43
15
42
1,34 2,63 0,50
10 a 20
43
13
44
1,34 2,63 0,50
pH em água - Relação 1:2,5; H + Al - Extrator Acetato de cálcio 0,5 mol/L; Al, Ca e Mg Extrator KCl 1 mol/L; K e P - Extrator Mehlich-1; M.O. - Matéria orgânica = C. org x 1,724;
V - Saturação por bases; m Saturação de alumínio; SB soma de bases; t Capacidade de troca
de cátions efetiva; T Capacidade de troca de cátions a pH 7,0; Ds Densidade do solo; Dp
Densidade de partículas; VTP Volume total de poros
O experimento foi implantado em área de pastagem degradada de capim-braquiária
(Brachiaria decumbens cv. Basilisk), com aproximadamente seis hectares, formada há
aproximadamente dez anos, e que apresentava baixa produtividade de massa seca e
considerável infestação de plantas daninhas. A pastagem ao longo desse tempo foi manejada
sem controle de pressão de pastejo e sem fertilizações.
Em área representativa do pasto, foram delimitados quatro blocos, espaçados entre si
por 2 metros, e cada bloco foi dividido em cinco parcelas de 3 x 3 metros, totalizando 20
unidades experimentais. Toda a área foi cercada com cerca de arame fardado, a fim de evitar a
invasão por animais que pastejavam o entorno. O controle de plantas daninhas foi realizado
por meio de capina manual.
3.2
Delineamento experimental, tratamentos aplicados e amostragens das
plantas
Para as variáveis referentes à planta, os dados foram analisados em esquema de
parcelas subdivididas, com 1/3 das doses totais de nitrogênio (0; 50; 75 e 150; 200
19
kg/ha/corte) nas parcelas e os cortes nas subparcelas no tempo, no delineamento em blocos
casualizados, com quatro repetições. Foram utilizados quatro cortes, para avaliação da
produtividade de massa seca por corte e da composição bromatológica; três cortes para
avaliação da altura de plantas e dois cortes para avaliação do índice de clorofila. Para a
produtividade de massa seca por ano, os dados foram analisados em esquema de parcelas
subdivididas, com as doses totais de nitrogênio (0; 75; 150; 225; 300 kg/ha/ano) nas parcelas
e os anos nas subparcelas, no delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições.
O experimento iniciou no dia 13/12/2010, quando foi realizado o corte de
uniformização das plantas em todas as parcelas, à altura de 10 cm do nível do solo, com
roçadora costal motorizada. O material cortado foi removido da área com o auxílio de um
rastelo, e, em seguida, foi realizada adubação com doses de 100 kg/ha de P 2O5 e 75 kg/ha de
K2O, em todas as parcelas, com base na análise química do solo, juntamente com 1/3 das
doses totais de nitrogênio conforme os tratamentos (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha/corte),
utilizando-se com fontes superfosfato simples, cloreto de potássio e sulfato de amônio,
respectivamente. As plantas foram colhidas com aproximadamente 42 dias de rebrotação.
No dia 24/01/2011, foi realizado o primeiro corte nas plantas e reaplicadas as doses de
nitrogênio, juntamente com 75 kg/ha de K2O; no dia 14/03/2011, foi realizado o segundo
corte nas plantas e reaplicadas as doses de nitrogênio e de potássio, e, no dia 30/04/2011, foi
realizado o terceiro corte nas plantas, sem aplicações de adubos. Após todos os cortes, o
material foi removido das parcelas, porém, neste último corte não foram colhidas amostras
para análises.
No segundo ano experimental, no dia 08/10/2011, foi realizada uma calagem, com
base na análise do solo, com a finalidade de elevação da saturação por bases para 45%, nas
parcelas de cada tratamento, utilizando-se calcário dolomítico, em razão da necessidade
verificada com base nos resultados da Tabela 3.
Na Tabela 3 encontram-se os resultados da análise química de amostras de solo
coletadas a uma profundidade de 0 a 10 centímetros, em todas as 20 parcelas, após o primeiro
ano de estudo. A partir dessas amostras, foram formadas cinco amostras compostas, reunindo
as amostras referentes a cada dose de nitrogênio, para avaliação das condições químicas do
solo.
20
Tabela 3 – Características químicas do solo coletado à profundidade de 0-10 cm, em cada
dose de nitrogênio, ao final do primeiro ano de estudo. Laboratório de Fertilidade
do Solo/ UFVJM. 2011
Trat.
pH
H+Al Al Ca Mg
K
P
M.O V M SB
t
T
-------- cmolc dm-3 ------
-N-
mg dm-3
Dag kg-1 -- % -- ---- cmolc dm-3 ----
0
5,6
5,8
0,3
1,4
1,7 188,4 8,74
2,8
31 10 2,58 2,88 8,38
25
5,2
6,5
0,4
1,5
0,7 149,2 7,07
2,9
28 13 2,58 2,98 9,08
50
5,0
6,5
0,5
1,2
1,0 114,2 5,91
2,8
28 17 2,49 2,99 8,99
75
5,1
9,1
0,5
1,2
0,7 155,4 7,53
2,9
20 18 2,30 2,80 11,40
100
4,8
9,1
0,96 1,0
0,3 135,0 4,53
2,6
15 37 1,65 2,61 10,75
pH em água - Relação 1:2,5; H + Al - Extrator Acetato de cálcio 0,5 mol/L; Al, Ca e Mg Extrator KCl 1 mol/L; K e P - Extrator Mehlich-1; M.O. - Matéria orgânica = C. org x 1,724;
V - Saturação por bases; m Saturação de alumínio; SB soma de bases; t Capacidade de troca
de cátions efetiva; T Capacidade de troca de cátions a pH 7,0
No dia 31/10/2011, foi realizado o corte de uniformização das plantas em todas as
parcelas, à altura de 10 cm do nível do solo, com roçadora costal motorizada. O material
cortado foi removido da área com o auxílio de um rastelo, e, em seguida, foi realizada
adubação com doses de 75 kg/ha de K2O, em todas as parcelas, juntamente com as doses de
nitrogênio, conforme os tratamentos (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha/corte), utilizando-se como
fonte cloreto de potássio e sulfato de amônio, respectivamente.
No dia 08/12/2011, foi realizado o primeiro corte nas plantas e reaplicadas as doses de
adubo nitrogenado, juntamente com 75 kg/ha de K2O; no dia 16/01/2012, foi realizado o
segundo corte nas plantas e reaplicadas as doses de nitrogênio e de potássio, e, no dia
27/02/2012, foi realizado o terceiro corte nas plantas, sem aplicações de adubos. Após todos
os cortes, o material foi removido das parcelas, porém, neste ano, as amostras do primeiro
corte não foram colhidas para análises.
Para amostragem da forragem, utilizou-se uma moldura com canos de PVC com área
de 1,0 m2, colocada no centro de cada parcela, sendo as plantas cortadas manualmente por
meio de cutelo, a uma altura de 10 cm do nível do solo. Antes dos cortes, foram registradas as
alturas das plantas, no 2º, 3º e 4º cortes, e mensurado o índice de clorofila, no 3º e 4º cortes.
Para a medição da altura, foi utilizada uma trena de metal e realizadas três medições
da base até o horizonte de curvatura das folhas das plantas de cada parcela. Para a estimativa
do índice de clorofila, foi utilizado um clorofilômetro portátil, marca ClorofiLOG® modelo
CFL 1030, operado conforme as instruções do fabricante (FALKER, 2008). Foram avaliados
os índices de clorofila total (a + b), no terço médio da lâmina foliar totalmente expandida,
21
tomando-se três medidas em cada folha, para se obter um valor médio. Essas medidas foram
realizadas em 10 folhas/parcela, ao acaso, calculando-se as médias. Neste equipamento, as
unidades de mensuração são denominadas Índice de Clorofila Falker (ICF). A luz transmitida
através da folha é convertida em sinais elétricos, que são digitalizados e microprocessados
para cálculo do ICF, o qual se correlaciona com o teor de clorofila da folha.
Para a medição da produtividade de massa seca, as amostras foram colocadas em sacos
plásticos e encaminhadas ao Laboratório de Forragicultura da Universidade Federal dos Vales
do Jequitinhonha e Mucuri – UFVJM, onde foram pesadas. Em seguida, foram retiradas
amostras representativas da forragem de cada tratamento, que foram pesadas e secas em
estufa com circulação forçada de ar a 55 °C, até peso constante, para determinação da amostra
seca ao ar (ASA), e, em seguida, pesadas e moídas em moinho tipo Willey, com peneira de 1
mm, e armazenadas em potes plásticos vedados, para análises da composição bromatológica.
Posteriormente, foram retiradas subamostras para as análises dos teores de matéria
seca, proteína bruta e fibra em detergente neutro, seguindo a metodologia descrita por Silva;
Queiroz (2002). O teor de nitrogênio (N) foi determinado pelo método analítico Kjedahl e o
teor de PB foi calculado multiplicando-se o teor de N por 6,25. O teor de FDN foi calculado
por diferença de peso após digestão com detergente neutro, em saquinhos de TNT, segundo
metodologiaq descrita por Van Soest; Robertson, (1985). Todos os resultados foram
corrigidos para a base da matéria seca.
3.2.1
Delineamento experimental, tratamentos aplicados e amostragens do solo
Os atributos do solo foram analisados em esquema de parcelas subsubdivididas, com
as doses de nitrogênio (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha/corte) nas parcelas, as duas profundidades de
amostragem (0 a 3 e 10 a 13cm) nas subparcelas e os três momentos de amostragem (antes da
aplicação dos tratamentos, ao final do primeiro ano e ao final do segundo ano) nas
subsubparcelas, no delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições.
As amostragens para avaliações dos atributos do solo foram realizadas nos dias
30/10/2010 (amostras deformadas) e 10/12/10 (amostras indeformadas) (antes da aplicação
dos tratamentos), 14/05/2011 (ao final do primeiro ano) e 03/03/2012 (ao final do segundo
ano).
22
As amostras deformadas foram coletadas para caracterização química e física do solo
antes da aplicação dos tratamentos (Tabela 2). As amostras indeformadas foram coletadas
para o ensaio de compressão, com auxílio de um amostrador de Uhland (Figura 1), utilizandose anéis volumétricos de alumínio, com 63,5 mm de diâmetro interno por 25 mm de altura.
Foram coletadas duas amostras em cada uma das 20 parcelas com área de 9 m2, uma à
profundidade de 0 a 3 cm e outra de 10 a 13 cm, totalizando 40 amostras indeformadas.
Figura 1: Amostrador de Uhland esquematizado
Adaptado de Kondo (1998)
Nos dias 14/05/2011 e 03/03/2012, ao final do primeiro ano e ao final do segundo ano,
respectivamente, foram coletadas outras amostras indeformadas do solo, seguindo as mesmas
atribuições da primeira amostragem e utilizando o mesmo amostrador de Ulhand e anéis
volumétricos de mesma especificação, portanto, foi coletado o total de 120 amostras na área
experimental, nos três momentos de amostragem.
Na mata natural adjacente, distante aproximadamente 1.800 metros da área
experimental e com a mesma classe de solo, foram coletadas, de maneira aleatória, 30
amostras indeformadas nas mesmas profundidades (0 a 3 cm e 10 a 13 cm), utilizando-se
anéis volumétricos de mesma especificação, para uso dessa área como referência de solo
nunca pisoteado por bovinos.
A cada momento de coletas de amostras de solo indeformadas, foram coletadas
amostras deformadas, para se proceder as análises de matéria orgânica, pelo método
colorimétrico (RAIJ et al., 2001); de densidade de partículas (Dp), pelo método do balão
23
volumétrico e caracterização textural (Tabela 4), pelo método da pipeta (EMBRAPA, 1997).
O volume total de poros (VTP) foi calculado pela seguinte equação: VTP = 1 - (Dsi/Dp).
Tabela 4 – Caracterização textural do solo e densidade de partículas (Dp) (média das 20
unidades experimentais antes da aplicação dos tratamentos)
Prof. (cm)
Areia (%)
Silte (%)
Argila (%)
Dp (Mg m-3)
0a3
43
15
42
2,63
10 a 13
43
13
44
2,63
Imediatamente após as amostragens, as amostras indeformadas foram identificadas,
embaladas em filme plástico e impermeabilizadas em parafina, para garantir que a estrutura
das amostras fosse preservada até a realização do ensaio de compressão no laboratório.
Em laboratório, removeu-se a parafina com o auxílio de uma faca e de um pincel e
logo em seguida o filme plástico, então, moldou-se cuidadosamente a amostra de solo (corpo
de prova) conforme a altura do anel volumétrico, retirando-se o excesso de solo.
Posteriormente, essas amostras foram saturadas em uma bandeja com água destilada
por 72 horas, mantendo-se o nível d’água a 2/3 da sua altura. As amostras da área
experimental foram submetidas ao controle de umidade, em uma mesa de tensão à sucção de 6 kPa, que representa a tensão de retenção de água na capacidade de campo para este solo,
enquanto as amostras da área de mata natural foram submetidas às tensões de -2 kPa; -4 kPa;
-6 kPa; -8 kPa e -10 kPa, afim de se determinar a capacidade de suporte de carga do solo em
diferentes umidades (DIAS JÚNIOR, 1994). Quanto menor a tensão de retenção de água,
mais seco o solo, logo, a tensão de -10 kPa significa que o solo retém menos água, portanto,
está mais seco. Após a estabilização, as amostras foram submetidas ao ensaio de
compressibilidade, obtendo-se os modelos de sustentabilidade estrutural em função da pressão
de pré-consolidação (σp) versus a umidade.
As cargas foram aplicadas em cada amostra (corpo de prova), por meio de ar
comprimido em uma célula de compressão (Figura 2), utilizando-se um consolidômetro com
IHM (interação homem máquina), modelo CNTA-IHM/BR-001/07, da empresa Masquetto
Automação & equipamentos, as quais obedeceram à seguinte ordem: 25, 50, 100, 200, 400,
800 e 1600 kPa. Cada pressão foi aplicada até que 95% da deformação máxima fosse
alcançada, segundo Holtz e Kovacs (1981), modificado por Dias Junior (1994), somente
então, uma nova pressão foi aplicada. Após o término do ensaio, as amostras foram levadas à
24
estufa a 105ºC, até massa constante, para determinação da umidade gravimétrica
(EMBRAPA, 1997).
Figura 2. Célula de compressão uniaxial esquematizada
Fonte: Adaptado de Kondo (1998)
Com a utilização da planilha eletrônica proposta por Dias Junior e Pierce (1995), que
seguem a metodologia proposta por Casagrande (1936), foram obtidas as curvas de
compressão e determinou-se a pressão de pré-consolidação (σp) (Figura 3), o índice de vazios
(Ie), a densidade de solo inicial (Dsi) e a densidade de solo no momento da pressão de préconsolidação (Dsσp), para cada amostra.
Figura 3. Curva de compressão do solo
Fonte: Adaptado de Dias Junior (1994)
25
3.3
Análises estatísticas
Os dados foram submetidos à análise de variância e de regressão. Para as variáveis
qualitativas utilizou-se o teste Tukey e o teste “F”, e, para as variáveis quantitativas, aplicouse a análise de regressão, ao nível de 5% de probabilidade, utilizando o programa estatístico
SAEG 9.0 (UFV, 2005).
26
4
RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1
Atributos da planta
Não houve efeito da interação doses de nitrogênio e cortes para a produtividade de
massa seca (PMS), obtendo-se efeitos simples de nitrogênio e de cortes para esta variável
(Tabelas 5 e 6). A PMS do capim-braquária respondeu linear e positivamente às doses do
adubo nitrogenado, variando de 1.394 a 2.599 kg/ha/corte, com doses de 0 a 100 kg/ha/corte,
respectivamente.
Tabela 5 – Produtividade de massa seca (PMS), altura de plantas, índice de clorofila e teor de
matéria seca (MS) de Brachiaria decumbens cv. Basilisk adubada com doses
crescentes de nitrogênio (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha/corte), respectivas equações de
regressão, coeficientes de determinação (r2) e coeficientes de variação (CV)
N (kg/ha)
r2
CV (%)
0
25
50
75
100
2.319,2
2.504,9
PMS (kg/ha/corte)
1.297,0
1.721,3
2.141,8
**
Ŷ = 1394,17 + 12,0547 N
0,96
26,4
0,89
20,62
0,95
6,28
0,93
4,77
Altura de plantas (cm)
20,89
24,62
30,32
31,89
35,20
Ŷ = 22,1047 + 0,115507**N
Índice de clorofila
35,26
37,65
40,60
42,7
49,1
Ŷ = 34,5125 + 0,13101**N
MS (%)
23,29
22,09
21,43
20,34
Ŷ = 23,015 – 0,0301993 **N
20,38
PMS e MS = média de quatro cortes; altura = média de três cortes; clorofila = média de dois
cortes. **Nível de 1% de probabilidade.
27
Esses resultados confirmam o observado por Rossi et al. (1997) e Fagundes et al.
(2005) que, ao utilizarem doses de nitrogênio até 300 kg/ha/ano, também verificaram
aumentos lineares na produção de MS de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Viana et al.
(2011), trabalhando com adubação nitrogenada no período das águas em pasto de capimbraquiária (Brachiaria decumbens cv. Basilisk) , relataram que foi possível incrementar de
forma linear crescente a produtividade de massa seca com dose até 100 kg/ha/ano de
nitrogênio.
De acordo com estudos realizados por Costa (1995), com Brachiaria brizantha cv.
Marandu, em diferentes idades de corte, a adubação e a correção do solo propiciaram
incremento na produtividade de massa seca. No presente estudo, o adubo nitrogenado,
aplicando em dose de até 100kg/ha/corte, apresenta-se como estratégia eficiente para o
aumento da produtividade de massa seca do capim-braquiária, em período chuvoso,
evidenciando a capacidade de recuperação da produtividade em pastagens degradadas.
Em relação à PMS, por corte, no 4º corte foi obtida PMS superior às dos demais
cortes, com média de 2.875, 67 kg/ha de massa seca (tabela 6). No período de rebrotação das
plantas antes deste corte, verificou-se menor índice pluviométrico absoluto que nos demais
períodos (Tabela 1). Essa maior produtividade também pode estar relacionada à correção do
solo realizada em cobertura no dia 08/10/2011, com a finalidade de elevação da saturação por
bases para 45%, que ao final do 1º ano apresentava-se em níveis muito baixos (Tabela 3). Isto
evidencia a recuperação da capacidade produtiva da planta ao longo do tempo, e da melhoria
das condições de absorção dos nutrientes do solo pelo sistema radicular, que certamente
apresentava-se mais forte, vigoroso e abundante, consequentemente, abrangendo maior área
de solo.
Tabela 6 – Produtividade de massa seca (PMS), altura de plantas e teor de matéria seca (MS)
de Brachiaria decumbens cv. Basilisk, por corte (média de cinco doses de
nitrogênio)
Corte/Ano
1 o/2011
2 o/2011
3 o/2012
4 o/2012
PMS (kg/ha)
1789,14c
940,68d
2382,13b
2875,67a
Altura (cm)
NA
21,41c
33,46a
28,76b
MS(%)
24,40a
17,39c
20,10b
24,13a
NA = não avaliado; corte 1 = 24/01/2011; corte 2 = 14/03/2011; corte 3 = 16/01/2012 e corte
4 = 21/03/2012. Letras iguais nas linhas não diferem pelo teste Tukey, a nível de 1% de
probabilidade.
28
No 1º e 3º cortes, verificaram-se valores intermediários de PMS, 1.789,1 e 2.382,1
kg/ha, e, no 2º corte, a mais baixa PMS (1940,7 kg/ha). No 2° corte, a PMS ficou muito
prejudicada em relação ao outros cortes, pois as plantas rebrotaram em período de veranico
muito intenso após a adubação, o que provavelmente comprometeu a eficiência da adubação
nitrogenada, em razão das condições fisiológicas da planta serem afetadas pelo déficit hídrico.
Aroeira et al. (2005) verificaram que B. decumbens é uma espécie de maior eficiência
fotossintética em condições tropicais e de melhor adaptação a solos de baixa fertilidade e que
apresenta maiores respostas produtivas nos meses de precipitações e temperaturas mais altas.
Houve efeito das doses de nitrogênio e de ano para a produtividade de massa seca
(PMS) do capim-braquiária (Tabela 7). Assim, para o primeiro ano, estimou-se PMS variando
1.643,5 a 3.816,2 kg/ha/ano, e, para o segundo ano, estimou-se PMS de 3.933,2 a 6.5825,4
kg/ha/ano, em função de doses de 0 a 200 kg/ha de N. A PMS no segundo ano (5.257,7 kg/ha)
foi maior do que no primeiro ano (2.729,8 kg/ha). Fica evidenciado, portanto, a recuperação
do capim-braquiária com a adubação nitrogenada ao longo do tempo, e que com apenas dois
anos a PMS é bastante incrementada.
Tabela 7 – Produtividade de massa seca de Brachiaria decumbens cv. Basilisk adubada com
doses crescentes de nitrogênio (0; 50; 100; 150 e 200 kg/ha), em dois anos,
equação de regressão e coeficiente de determinação (r2) (Coeficiente de variação
= 2,25%)
Ano
N (kg/ha)
r2
0
50
100
150
200
Produção de massa seca (kg/ha/ano/2 cortes)
1o
1.491,9
2.279,1
2.830,6
3.399,8
3.647,4
2o
3.696,3
Ŷ = 1.643,4888 + 10,86338**N
4.606,3
5.736,7
5.877,2
Ŷ = 3.933,1988 + 13,246 **N
0,97
6.372,3
0,93
Para altura de plantas, também não foi verificado efeito da interação doses de
nitrogênio e de cortes, e sim efeitos simples de doses de nitrogênio e de cortes (Tabelas 5 e 6).
Verificaram-se alturas de plantas variando de 22,1 cm, na ausência de adubação nitrogenada,
a 33,7 cm, para as plantas que receberam a dose mais alta de nitrogênio (100 kg/ha/corte).
Estes resultados revelam que a adubação nitrogenada aumenta de forma considerável a altura
das plantas, o que está estreitamente relacionado ao aumento da produtividade de massa seca.
Santos et al. (2009b), em experimento avaliando altura das plantas de capim-braquiária
(Brachiaria decumbens cv. Basilisk) , em três períodos de diferimento (73; 95 e 116 dias) e
quatro doses de nitrogênio (0, 40, 80 e 120 kg/ha), também obtiveram aumento da altura em
29
função do aumento das doses de adubo nitrogenado, variando de 23 a 73 cm, para o menor
período, na ausência de adubação, e para o maior período, com a dose mais alta de nitrogênio,
respectivamente.
Moreira et al. (2009), em experimento conduzido com pastagem de capim-braquiária
(B. decumbens cv. Basilisk), também em dois anos e com doses de nitrogênio idênticas às
aplicadas neste experimento, obtiveram altura média de plantas de 20,2 cm, nos dois anos de
estudo, e encontraram altura de 31,7 cm, para a dose mais elevada de nitrogênio.
Em relação às alturas das plantas entre os cortes (Tabela 6), no 3º corte verificou-se
maior altura (33, 5 cm), sendo superior às demais, verificando-se valor mais baixo no 2º corte
(21,4 cm), e intermediário no 4º corte (28,8 cm). Nesse corte, observou-se maior
produtividade de massa seca, com menor altura de plantas, o que pode estar relacionado ao
estádio de maturidade mais avançado das plantas, que apresentavam inflorescências,e ao
maior teor de matéria seca das plantas.
A avaliação da altura das plantas tem servido como uma referência prática no campo,
para que os produtores rurais possam manejar de maneira mais eficiente a entrada e saída dos
animais e também poderem estimar a produtividade de massa seca do pasto. A recuperação
das plantas com a adubação nitrogenada também é visível por meio da altura de plantas,
podendo ser utilizada para avaliação direta no campo.
Os índices de clorofila não foram influenciados pela interação doses de N e de cortes,
nem pelos cortes, apenas pelas doses de nitrogênio aplicadas (Tabela 5). Assim, verifica-se
que os índices de clorofila variaram de 34,5 a 47,6, aumentando de forma linear e positiva
com as doses variando de 0 a 100 kg/ha/corte, respectivamente.
Os resultados obtidos foram semelhantes aos encontrados por Mattos (2001), que
avaliando a interação de doses de 0; 100; 200 e 400 kg/ha de nitrogênio e doses de 0; 60 e
120 kg/ha de enxofre, também constatou efeitos no índice de clorofila do capim-braquiária
(Brachiaria decumbens cv. Basilisk) em áreas recentemente adubadas e não recentemente
adubadas. Bonfim-da-Silva (2005), trabalhando com níveis de adubo nitrogenado e
equipamento para estimativa da clorofila semelhantes, também encontrou valores muito
próximos aos do presente estudo, de 25 e 45, para doses crescentes de nitrogênio, constatando
aumento no índice de clorofila em função do incremento das doses de nitrogênio, o que
respalda o uso deste método. Assim, a estimativa do índice de clorofila por meio do
clorofilômetro portátil apresenta-se como uma ferramenta de rápida mensuração a campo, e
que pode ser aplicada a extensas áreas de cultivo de pastos a fim de se maximizar a eficiência
30
de adubação, efetuando as aplicações do adubo em locais que apresentem déficit de nutrientes
de forma diferente de locais que estão com níveis satisfatórios.
O teor de matéria seca das plantas não foi afetado pela interação nitrogênio e cortes,
tendo sido afetado pelas doses de nitrogênio e pelos cortes (Tabelas 5 e 6). Os teores de
matéria seca variaram de 23 a 20 % de MS, com as doses variando de 0 a 100 kg/ha/corte de
N respectivamente.
Na análise dos teores de MS por corte, verificou-se que os teores de MS foram mais
elevados no 1º e 4º corte, próximos de 24%, enquanto no 2º corte verificou-se o mais baixo
teor de MS (17,4%). O mais alto teor de MS no 4º corte está coerente com a mais alta
proporção de plantas no estádio reprodutivo encontradas na ocasião deste corte.
Houve efeito da interação doses de nitrogênio e cortes para os teores de proteína bruta,
cujos resultados são apresentados na Tabela 8. De modo geral, os teores de proteína bruta
aumentaram linearmente em resposta às doses crescentes de nitrogênio. No 1º, 2º, 3º e 4º
corte, os teores de proteína variaram de 7,6 a 10,2%; 11,1 a 16,6%; 8,6 a 10,7% e 5,7 a 11,2%
respectivamente. Observa-se que, no 1º corte, o teor médio de proteína bruta das plantas não
adubadas, e que representavam a condição média do pasto de capim-braquiária onde foi
realizado este estudo, estava próximo do limite inferior de 7%, preconizado por Van Soest
(1994) como necessário para atender as exigências mínimas dos microrganismos ruminais.
Tabela 8 – Teores de proteína bruta de Brachiaria decumbens cv. Basilisk adubada com doses
crescentes de nitrogênio (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha), em quatro cortes, respectivas
equações de regressão e coeficientes de determinação (r2) (Coeficiente de
variação = 7,45%)
Corte/Ano
N (kg/ha)
r2
0
25
50
75
100
Proteína Bruta (%MS)
1o/2011
7,88
8,07
8,72
9,39
10,48
**
Ŷ = 7,60962 + 0,0259958 N
0,94
o
2 /2011
11,25
12,06
14,26
15,33
16,43
Ŷ = 11,1349 + 0,05461 **N
0,98
3o/2012
9,47
8,06
9,46
10,40
10,93
Ŷ = 8,6102 + 0,02107**N
0,58
4o/2012
6,34
6,13
8,66
9,89
11,25
Ŷ = 5,74134 + 0,0542711**N
0,93
**
Nível de 1% de probabilidade
No presente estudo, verificaram-se valores bem mais elevados de PB no 2º corte que
nos demais cortes, o que pode ser atribuído a menor produtividade de massa seca (940,680
kg/ha) neste corte, que foi influenciada por um estresse hídrico de 29 dias, o que fez com que
31
aumentasse a concentração de proteína bruta. Os valores de PB encontrados estão de acordo
com os relatados por Euclides et al. (1998), que encontraram valores médios de 8% de PB
para folhas da Brachiaria decumbens no verão.
Botrel et al. (1999) e Botrel et al. (2002) verificaram em Brachiaria decumbens
valores de 10,4 e 5,8% e 7,0 e 5,4% de PB, nos períodos chuvoso e seco, respectivamente.
Paciullo et al. (2003) determinaram as características produtivas e qualitativas de pastagens de
capim-braquiária (Brachiaria decumbens Stapf) e verificaram valores de 6,6 e 8,6% de PB,
para o meses de janeiro e março, respectivamente, com média de 7,6% de PB. Dubeux Jr. et
al. (1997) avaliaram pastos de Brachiaria decumbens e verificaram valores de 7,9% de PB na
parte aérea.
O aumento linear do teor de proteína em todos os cortes respalda a análise de
estimativa do índice de clorofila por meio do equipamento portátil. Maranhão et al. (2009)
observavam correlação linear de r = 0,96 entre os valores de clorofila e o teor de proteína
bruta em dois cultivares de capim-braquiária (Brachiaria brizantha cv. Marandu e Brachiaria
decumbens cv. Basilisk) adubados com doses de 0; 150; 300; 450 kg/ha de N. Silva (2009)
observou que valores de índice de clorofila próximos a 30 estão relacionados a teores de
proteína ≤ 7%, o que também pode ser evidenciado no quarto corte deste estudo (Tabelas 5 e
8).
Na Tabela 9, verifica-se que foram obtidas correlações significativas (P<0,05) entre os
índices de clorofila e a produtividade de massa seca, altura de plantas e os teores de proteína
bruta, o que e explicável pela estreita relação dos teores de clorofila, e, consequentemente, da
atividade fotossintética, com os teores de nitrogênio na biomassa foliar (BLACKBURN,
2007).
Tabela 9 – Correlação entre os índices de clorofila e produtividade de massa seca (PMS),
altura de plantas e teores de proteína bruta (PB) em capim-braquiária (Brachiaria
decumbens)
Clorofila x PMS
Clorofila x altura
Clorofila x PB
Correlação
0,5411
0,6613
0,6392
Em relação aos teores de fibra em detergente neutro (FDN), houve efeito da interação
nitrogênio e cortes, entretanto, os dados obtidos nos cortes 1º, 3º e 4º cortes não se ajustaram a
nenhuma equação de regressão que explicasse o fenômeno biológico, optando-se pela média
dos tratamentos, que foram 70,7; 71,2 e 71,7%, respectivamente (Tabela 9). Estes valores
estão próximos aos encontrados por Gerdes et al. (2000), que, analisando os teores de FDN de
32
três forrageiras (Brachiaria brizantha cv. Marandu; Setaria anceps e Panicum maximum cv.
Tanzânia), amostradas aos 35 dias, recebendo 100 kg/ha de nitrogênio, obtiveram teores
médios de FDN de 68,8; 72,7; 57,9 e 62,3% para o capim-marandu, nas estações do ano
primavera, verão, outono e inverno, respectivamente.
Tabela 10 – Teores de fibra em detergente neutro de Brachiaria decumbens cv. Basilisk
adubada com doses crescentes de nitrogênio (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha), em
quatro cortes, equação de regressão e coeficiente de determinação (r2)
(coeficiente de variação = 2,25%).
Corte
N (kg/ha)
r2
0
25
50
75
100
Fibra em detergente neutro (%MS)
1o/2011
70,99
70,39
70,86
70,96
70,52
Média = 70,7%
2o/2011
63,10
62,24
59,98
60,68
59,80
Ŷ = 62,7924 – 0,0326289**N
0,79
3o/2012
70,38
69,55
72,01
73,87
70,06
Média = 71,2%
o
4 /2012
71,53
71,33
72,46
69,28
74,09
Média = 71,7%
**
Nível de 1% de probabilidade. OBS.: As equações obtidas nos cortes 1, 3 e 4 não
apresentaram bom ajuste aos dados, optando-se pela média dos tratamentos.
No 2º corte, estimaram-se valores variando de 62,8 a 59,5%, na ausência de nitrogênio
e na dose máxima, respectivamente. Estes valores são relativamente mais baixos que os
obtidos nos demais cortes, o que pode ser explicado pela limitação climática durante a
rebrotação das plantas, que cresceram mais lentamente e não avançaram a maturidade
fisiológica. Costa et al. (2005), avaliando o efeito da estacionalidade na produtividade de
massa seca e composição bromatológica da Brachiaria brizantha cv. Marandu observaram
que os teores de FDN foram superiores na época das águas em relação à época da seca, sendo
que nas duas épocas os teores encontrados foram superiores a 60%, o que corrobora com os
dados obtidos neste trabalho.
De acordo com Van Soest (1994), a FDN é um dos o constituintes do alimento
rotineiramente medido que se relaciona à ingestão, porque está associada à ocupação de
espaço no rúmen e possui menor taxa de desaparecimento. Os teores de FDN encontrados
neste trabalho estão entre os relatados por Aguiar (1999), que encontrou que os teores de FDN
de forrageiras tropicais são altos, geralmente acima de 65%, em rebrotações, e de 75 a 80%,
em estádios mais avançados de maturidade.
33
Na Tabela 11 estão registrados os resultados da análise química do solo, por dose de
adubo nitrogenado, após o segundo ano de estudo. É possível observar que o aumento das
doses nitrogenadas reduziu o pH do solo, pois o sulfato de amônio libera ínos H+ na sua
reação com o solo. Os teores de Ca e Mg ainda encontraram-se baixos, o que pode ser
atribuído à aplicação de calcário em cobertura, antes do início do segundo ano de estudo. Os
teores de K estão muito bons e a dose aplicada conjuntamente com o adubo nitrogenado (75
kg/ha/corte de K2O) poderia ter sido mais baixa. Verificaram-se reduções nos teores de P,
comparados com os resultados após o primeiro ano de estudo (Tabela 3), fato que pode estar
relacionado a mais alta extração de P do solo no segundo ano, devido a maior produtividade
de massa seca das plantas (Tabela 7). A saturação por bases preconizada de 45% não foi
alcançada após o segundo ano de estudo, cuja amostragem do solo ocorreu a apenas cinco
meses após a aplicação do calcário em cobertura.
Trat.
pH H+Al
Al
Ca
Mg
-3
-N-
------- cmolc dm ------
K
P
-3
mg dm
V
m
-- % --
SB
T
T
-3
---- cmolc dm ---
0
5,7
5,8
0,40
1,1
0,7
217,6
3,11
29
14 2,36
2,76
8,16
25
5,0
8,1
0,76
1,1
0,4
172,3
7,45
19
28 1,94
2,70
10,00
50
4,6
10,2 1,28
0,9
0,4
117,9
3,07
14
44 1,60
2,88
11,80
75
4,6
8,1
1,20
0,8
0,4
126,9
2,01
16
44 1,53
2,73
9,63
100
4,8
7,3
1,16
1,0
0,4
99,7
2,92
19
41 1,66
2,82
8,96
Tabela 11 – Características químicas do solo coletado à profundidade de 0-10 cm, em cada
dose de nitrogênio (kg/ha/corte), ao final do segundo ano de estudo. Laboratório
de Fertilidade do Solo/ UFVJM. 2012
4.2 Atributos físicos do solo
Para a variável pressão de pré-consolidação (σp), houve efeito da interação dupla das
doses de nitrogênio e profundidades de amostragem e efeito simples de momentos de
amostragem. Para as variáveis densidade de solo (Dsi), volume total de poros (VTP) e índice
de vazios (Ie), houve efeito somente de momentos de amostragem. Paras as variáveis
densidade do solo na de pré-consolidação (Dsσp) e teores de matéria orgânica (MO), houve
efeito da interação tripla doses de nitrogênio, profundidades de amostragem e momentos de
amostragem.
34
Nota-se, na Tabela 12, que houve efeito do momento de amostragem para a pressão de
pré-consolidação (σp), que é um indicador da máxima pressão que o solo suporta. Os valores
para o 2º e 3º momentos, 289,0 e 285,6 kPa, respectivamente não diferiram entre si, mas
ambos foram superiores ao 1º momento (173,9 kPa). Esses valores são semelhantes aos
obtidos por Kondo; Dias Júnior (1999), em um Latossolo sob pastagens.
Tabela 12 – Pressão de pré- consolidação (σp), densidade do solo inicial (DSi), volume total
de poros (VTP) e índice de vazios (Ie) em três momentos de amostragem (antes
dos tratamentos, ao final do primeiro ano e ao final do segundo ano). Médias de
cinco doses de nitrogênio (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha/corte) e duas profundidades
(0- 3 cm e 10-13 cm).
Momento de amostragem
1o
2o
3o
σp (kPa)
173,9b
289,0a
285,6a
DSi (Mg m-3)
1,28b
1,38a
1,34a
VTP (%)
0,5146a
0,4734b
0,4885b
Ie
1,06a
0,89b
0,95b
1º momento = 30/10/2010; 2º momento = 20/03/2011; 3º momento = 14/03/2012
Letras minúsculas iguais nas linhas não diferem pelo teste Tukey, a nível de 5% de
probabilidade.
O aumento dos valores de pressão de pré-consolidação está relacionado à recuperação
da capacidade de suporte de cargas do solo, o que evidencia que, após o período experimental,
esse solo é capaz de suportar maior carga de pisoteio animal, sem que sofra compactação
adicional e prejudique a produtividade do pasto. Assim, valores aplicados acima da pressão de
pré-consolidação (σp), quando este solo estiver na umidade na capacidade de campo,
certamente acarretarγo em compactaηγo adicional. Esse fato tambιm pode estar relacionado
ao perνodo de descanso do solo sem o pisoteio animal. Ι importante evidenciar que estes
ensaios foram realizados na umidade na capacidade de campo para esse solo, fato importante
se esta pastagem for irrigada.
Na literatura, hα indicaηυes de que os animais podem exercer pressυes no solo da
ordem de 350 a 400 kPa (PROFFITT et al., 1993; BETTERIDGE et al., 1999), portanto, se os
valores obtidos nos ensaios de compressγo do solo sγo inferiores a esses, uma estratιgia a ser
aplicada em manejo de pastagens ι retardar a entrada dos animais quando o solo estiver com
umidade elevada ou liberar para o pastejo animais mais leves, atι que a umidade diminua.
O aumento na pressão de pré-consolidação (σp) pode estar relacionado à aplicação do
adubo nitrogenado associado ao fósforo, que ocorreu entre o 1º e 2º momento de amostragem
(Tabela 4), pois, conforme Santos et al. (2002), o fósforo desempenha papel importante no
35
crescimento do sistema radicular, bem como, no perfilhamento das gramíneas,
proporcionando maior produtividade. Cecato et al. (2000b), trabalhando com Brachiaria
brizantha, observaram interação positiva do nitrogênio e do fósforo na produção das plantas
forrageiras e associou ao fósforo o aumento da produção e do volume de raízes. Fato este que
pode ser evidenciado ao se comparar o solo da área experimental ao solo da mata, que
apresentavam σp muito semelhantes com umidade na capacidade de campo (-6 kPa), 173,9 e
172 kPa, respectivamente (Figura 4), sendo que a mata não recebeu os tratamentos da área
experimental.
Figura 4: Pressão de pré-consolidação de solo sob mata em função da tensão de
retenção de água
As gramíneas forrageiras podem atingir grandes volumes de solo, mas a maior
quantidade de raízes está presente nos primeiros 30 cm de profundidade, o que certamente
influenciou o aumento da pressão de pré-consolidação (σp), pois as raízes têm condições de
amortecer a pressão aplicada ao solo. Chaieb et al. (1996), trabalhando com o capim-buffel
(Cenchrus cilliaris), demonstraram, em dois a três cortes, que o seu sistema radicular
permaneceu superficial, com cerca de 58 a 67 % das raízes localizadas nos primeiros 15 cm
da camada superficial de solo, sendo que o desenvolvimento do sistema radicular está
estreitamente relacionado ao crescimento da parte aérea da planta. Verifica-se, na Tabela 6,
que a altura das plantas e a PMS aumentaram com a sequência dos cortes, o que evidencia o
crescimento do sistema radicular.
Pela Tabela 13, verifica-se que não houve diferença na pressão de preconsolidação
(σp) entre as profundidades, exceto para a profundidade de 0-3 cm na dose de
36
50kg/N/ha/corte, evidenciando a presença efetiva do sistema radicular até a profundidade de
13 cm, e que o emaranhado de raízes pode ter funcionado como sistema amortecedor de
cargas até a profundidade estudada.
Tabela 13 – Pressão de pré-consolidação (σp), em duas profundidades do solo (0-3 cm e 1013 cm), dentro de cada dose de nitrogênio (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha/corte)
(médias de três momentos de amostragem = antes dos tratamentos, ao final do
primeiro ano e ao final do segundo ano)
Profundidade
Doses de nitrogênio (kg/ha/corte)
0
25
50
75
100
0-3 cm
257,6A
290,3A
195,2B
235,7A
226,8A
10-13 cm
287,6A
263,9A
262,5A
217,7A
257,3A
Letras maiúsculas iguais nas colunas não diferem pelo teste “F”, a nível de 5% de
probabilidade.
Na Tabela 14, verifica-se que a pressão de pré-consolidação (σp) não variou à
profundidade de 0-3 cm, porém, na profundidade de 10-13 cm, variou em função das doses de
nitrogênio, atingindo mínima (σp) de 241,2 kPa, com o uso da dose de 72,5kg/ha/corte de
nitrogênio, porém, aumentado com o incremento da dose de N até 100 kg/ha/corte.
Tabela 14 – Equações de regressão da pressão de pré-consolidação (σp), em função de cinco
doses de nitrogênio (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha/corte), em duas profundidades do
solo 0-3 cm e 10-13 cm) (médias de três momentos de amostragem = antes dos
tratamentos, ao final do primeiro ano e ao final do segundo ano)
Profundidade
R2
Doses de nitrogênio (kg/ha/corte)
0-3 cm
Média = 241,14
10-13 cm
Y = 291,044 – 1,37745N + 0,00949928N
2
0,64
Para a densidade do solo inicial (Dsi), ocorreu efeito do momento de amostragem. Os
valores de Dsi para o 2º e 3º momento (1,38 e 1, 34 Mg m-3) (Tabela 12), não diferiram entre
si, mas foram superiores ao 1º momento (1,28 Mg m-3), o que respalda os valores de pressão
de pré-consolidação (σp), pois, de acordo com Guérif (1994), o incremento na Dsi leva ao
aumento das forças de fricção e dos pontos de contato entre as partículas e,
consequentemente, à sua menor capacidade de movimentação. Nessas condições, a maior
dificuldade de deformação do solo ocasiona aumento da capacidade de suporte de carga do
37
solo. Esses resultados demonstram que a Dsi influenciou a capacidade suporte de cargas do
solo.
O volume total de poros (VTP), apresentou comportamento inverso (Tabela 12) ao da
Dsi, o que mais uma vez enfatiza o comportamento do solo, pois, com o aumento da Dsi, as
partículas de argila, silte e areia tendem a ocupar os espaços porosos e reduzir o VTP.
Em relação ao volume total de poros (VTP), é possível inferir que este solo não se
apresenta compactado, pois os valores encontrados variaram de 0,51 a 0,47%, o que não
caracteriza compactação. Carvalho et al. (2010), trabalhando com um Latossolo Vermelho
cultivado com pasto de Brachiaria brizantha cv. MG-5 Vitória, sob pisoteio animal,
encontraram valor de 0,48%, o que evidenciou que o solo não estava compactado. Conforme
Moraes et al. (2002), avaliando a porosidade em um Latossolo Vermelho sob pasto de B.
decumbens, valores de macroporosidade abaixo de 0,15% são obtidos em solos com processos
de compactação.
A densidade e porosidade do solo têm sido largamente usadas pela facilidade de
determinação e por receberem pequena influência do teor de água no momento da coleta da
amostra de solo. Segundo Genro Junior et al. (2004), o aumento da densidade, nesse caso,
pode ser considerado como uma consequência normal, em que a produtividade do pasto não é
afetada; este fato pode estar relacionado à maior continuidade dos poros e à presença de poros
biológicos.
O índice de vazios (Ie), consequentemente, também sofreu efeito do momento de
amostragem (Tabela 12), em que o 2º e 3º momentos, com valores de 0,89 e 0,95,
respectivamente, não diferiram entre si, mas foram inferiores ao 1º momento, que apresentou
valor de 1,06. O índice de vazios é a relação entre o volume de vazios (Vv) e o volume dos
sólidos (Vs), existente em igual volume de solo. Este índice tem como finalidade indicar a
variação volumétrica do solo ao longo do tempo, portanto, se o volume de sólidos permanece
constante ao longo do tempo, qualquer variação volumétrica será medida por uma variação do
índice de vazios, que assim poderá indicar as tensões e deformações ocorridas no solo.
Quanto maior o índice de vazios, mais poroso é o solo e, portanto, menor é sua densidade.
Tavares Filho et al. (2005), trabalhando em um Latossolo Amarelo da região Amazônica,
encontraram valores variando de 0,8 a 1,15 para índice de vazios, o que se assemelha aos
valores encontrados neste estudo.
O aumento da pressão de pré-consolidação (σp), associado à densidade do solo inicial,
ao volume total de poros e ao índice de vazios (Tabela 12), deixa claro que este solo não
apresentava-se compactado e sim que houve um aumento na capacidade de suporte de cargas,
38
que pode ser atribuído ao suprimento mineral aplicado, e que proporcionou melhores
condições para o desenvolvimento das plantas, que obtiveram maior produtividade de massa
seca, maior altura, maior índice de clorofila e maiores teores de proteína bruta (Tabela 5 e 8),
pois plantas bem nutridas apresentam bom desenvolvimento vegetativo e radicular
(MALAVOLTA, 1997).
A Tabela 15 apresenta os valores de densidade do solo na pressão de pré-consolidação
(Dsσp), comparados entre profundidades e entre momentos, em cada dose de nitrogênio.
Verifica-se que as Dsσp não variaram entre as profundidades, exceto no segundo momento de
amostragem (ao final do primeiro ano), para a dose de 100 kg/ha/corte, quando a Dsσp foi
mais alta na profundidade de 10-13 cm, em relação à de 0-3 cm. Em relação à amostragem
antes da aplicação dos tratamentos (M1), verificaram-se aumentos nas Dsσp ao final do
primeiro ano (M2), para a profundidade de 0-3cm, sem a aplicação de nitrogênio; para ambas
as profundidades, com aplicação de 50 kg/ha/corte de N, e para a profundidade de 10-13 cm,
com aplicação de 75 kg/ha/corte de nitrogênio.
Tabela 15 – Densidade do solo (Mg m-3) na pressão de pré-consolidação (Dsσp kPa), em
cinco doses de nitrogênio (N) (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha/corte), em duas
profundidades do solo (P1=0-3 cm e P2=0-13 cm) e em três momentos de
amostragem (M1=antes dos tratamentos, M2=ao final do primeiro ano e M3=ao
final do segundo ano)
N0
N 25
N 50
Momentos
P1
P2
P1
P2
P1
P2
M1
1,38Ba
1,49Aa
1,40Aa
1,42Aa
1,40Ba
1,38Ba
M2
1,54Aa
1,51Aa
1,54Aa
1,44Aa
1,55Aa
1,54Aa
M3
1,58Aa
1,47Aa
1,51Aa
1,47Aa
1,40Ba
1,50Aba
N 75
N 100
P1
P2
P1
P2
M1
1,46Aa
1,36Ba
1,35Aa
1,43Aa
M2
1,44Aa
1,55Aa
1,41Ab
1,55Aa
M3
1,47Aa
1,42ABa
1,38Aa
1,42Aa
Letras minúsculas iguais nas linhas, não diferem pelo teste “F” e letras maiúsculas iguais nas
colunas não diferem pelo teste Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.
Visualiza-se, na Tabela 16, que na profundidade de 0-3 cm, a Dsσp se reduziu
linearmente com o aumento das doses de nitrogênio, ao final do primeiro e do segundo ano,
variando de 1,57 a 1,43 Mg m-3 e de 1,55 a 1,38 Mg m-3, com a aplicação de 0 a 100
kg/ha/corte, respectivamente. Por outro lado, esta variável já apresentava efeito quadrático
39
antes da aplicação dos tratamentos à profundidade de 10-13 cm, cujo comportamento se
manteve ao final do segundo ano, mesmo isolando-se o efeito de bloco. Entretanto, após o
primeiro ano, a Dsσ aumentou linearmente em função das doses de nitrogênio, variando de
1,48 a 1,56 Mg m-3, com doses de 0 a 100 kg/ha/corte de N, respectivamente.
Tabela 16 – Equações de regressão da densidade (Mg m-3) na pressão de pré-consolidação
(Dsσp), em função de cinco doses de nitrogênio (N) (0; 25; 50; 75 e 100
kg/ha/corte), em duas profundidades do solo (0-3 cm e 0-13 cm) e em três
momentos de amostragem (M1=antes dos tratamentos, M2=ao final do primeiro
ano e M3=ao final do segundo ano)
Momento
Equações ajustadas
r2/R2
Profundidade = 0-3 cm
M1
Média = 1,40
M2
Y = 1,567 – 0,00141N
0,73
M3
Y = 1,553 – 0,00172N
0,73
Profundidade = 0-13 cm
M1
Y = 1,49607 – 0,00416571N + 0,0000348571N2
0,95
M2
Y = 1,4825 + 0,00075N
0,43
M3
Y = 1,46886 + 0,000791429N – 0,0000137143N2
0,58
Verifica-se, na Tabela 17, que os teores de matéria orgânica (MO) no solo foram
influenciados pelos três fatores estudados. De modo geral, o teor de MO entre as
profundidades não variou ou foi mais baixo na maior profundidade (10-13 cm), exceto em
algumas combinações de tratamentos. Ao final do segundo ano, verificou-se que os teores de
MO foram reduzidos, em ambas as profundidades e para todas as doses de nitrogênio
utilizadas. Considerando que todo o material cortado era removido da área com o uso de
rastelos, a deposição de material da parte aérea foi muito baixa, o que consequentemente
levou ao decréscimo da matéria orgânica no solo.
Tabela 17 – Teores de matéria orgânica (dag/kg, em cinco doses de nitrogênio (N) (0; 25; 50;
75 e 100 kg/ha/corte), em duas profundidades do solo (0-3 cm e 0-13 cm) e em
três momentos de amostragem (M1=antes dos tratamentos, M2=ao final do
primeiro ano e M3=ao final do segundo ano)
N0
N 25
N 50
Momentos
P1
P2
P1
P2
P1
P2
M1
2,2Aa
1,8Aa
2,57Aa
1,67Ab
2,62Aa
1,65Ab
M2
2,3Aa
1,32Ab
1,82Ba
1,52Aa
1,55Ba
1,62Aa
M3
0,72Ba
0,55Ba
0,85Ca
0,60Ba
0,95Ca
0,75Ba
N 75
N 100
P1
P2
P1
P2
M1
2,10Aa
1,67Aa
2,45Aa
1,82Aa
M2
1,75Aa
1,32Aa
2,15Aa
1,35ABb
40
M3
0,97Ba
0,62Ba
1,07Ba
0,92Ba
Na Tabela 18, verifica-se que o comportamento dos teores de MO em função das
doses de nitrogênio não foram consistentes. Na profundidade de 0-3 cm, o teor de MO atingiu
mínimo de 1,60 dag/kg com a dose de 50 kg/ha/corte de N, ao final do primeiro ano, enquanto
ao final do segundo ano variou de 0,75 a 1,08 dg/kg, com as doses de 0 a 100 kg/ha/corte de
N, respectivamente. Já na profundidade de 10-13 cm, verificou-se efeito quadrático antes da
aplicação dos tratamentos, teor máximo de 1,54 dag/kg com dose de 50 kg/ha/corte de N ao
final do primeiro ano e variação de 0,53 a 0,84 dag/kg, para doses de 0 a 100 kg/N/ha corte.
Tabela 18 – Equações de regressão da matéria orgânica (dag/kg) em função de cinco doses de
nitrogênio (N) (0; 25; 50; 75 e 100 kg/ha/corte), em duas profundidades do solo
(0-3 cm e 10-13 cm) e em três momentos de amostragem (M1=antes dos
tratamentos, M2=ao final do primeiro ano e M3=ao final do segundo ano)
Momento
Equações ajustadas
r2/R2
Profundidade = 0-3 cm
M1
Média = 2,39
M2
Y = 2,30786 – 0,0269286N + 0,000254286N2
0,99
M3
Y = 0,75 + 0,0033N
0,96
Profundidade = 10-13 cm
M1
Y = 1,80071 – 0,00665714N + 0,0000685714N2
0,99
M2
Y = 1,35286 + 0,00797143N – 0,0000857143N2
0,56
M3
Y = 0,535 + 0,0031N
0,66
A diminuição do teor de M.O após o 1º ano, na profundidade de 0-3 cm, pode ser
atribuída à aplicação do nitrogênio, que serviu como fonte de energia aos microrganismos
decompositores presentes no solo, que então agiram de maneira mais eficiente e degradaram
em maior quantidade a matéria orgânica existente no solo. Assis et al. (2003) observaram que
a meia vida da palhada de sorgo, quando se aplicou nitrogênio em dose de 30kg/ha, teve uma
aceleração do seu processo de decomposição em até 21%, em relação ao tratamento sem
aplicação desse elemento. Estes mesmos pesquisadores estimaram que, após 119 dias, ocorreu
a decomposição de 50% da palhada de sorgo, quando se aplicou nitrogênio, sendo que, na
ausência deste, este fato somente ocorreu após 150 dias.
A redução do teor de matéria orgânica justifica o aumento da Dsi e a redução do VTP,
sem que ocorra a compactação do solo, pois, proporcionalmente, a quantidade de partículas
minerais (argila, silte e areia) no solo aumentou e essas partículas são mais densas que a
matéria orgânica.
41
Ao observamos as tabelas 5, 6, 7 e 8 é possível perceber uma melhoria considerável
nos atributos da planta que podem estar relacionados com a melhoria dos atributos físicos do
solo (Tabela 12, 13, 14 e 15), pois a intensidade de cultivo tende a influenciar positivamente
nas propriedades físicas, químicas e biológicas do solo e isso gera um efeito positivo no
crescimento do sistema radicular das plantas, devido a menor resistência do solo à penetração,
o que favorece uma maior infiltração de água no solo e, consequentemente, maior absorção
dos nutrientes. Camargo; Alleoni (1997) relatam que plantas com sistema radicular
fasciculado, como o caso das gramíneas, são mais eficientes em romper camadas compactadas
do que plantas com sistema radicular pivotante.
A elevação da capacidade de suporte de cargas do solo pode ter vindo a favorecer o
incremento de produtividade de massa seca das plantas devido a uma reorganização das
partículas do solo, o que faz com que o mesmo suporte maior pressão de pisoteio sem que se
compacte de maneira irreversível, o que fatalmente afetaria o sistema radicular e a absorção
dos nutrientes, concordando com Primavesi (1992), que afirmou que a compactação do solo
leva ao impedimento no crescimento das raízes e a redução da aeração e da infiltração de
água, e, como resultado, pode haver redução da produção de várias culturas.
42
5
CONCLUSÕES
A aplicação de nitrogênio aumenta linearmente a produtividade de massa seca, a altura
de plantas e o teor de proteína bruta do capim-braquiária, que apresentam correlação com o
índice de clorofila.
Ao final de dois anos agrícolas, ocorre aumento na pressão de pré-consolidação do
solo e o pasto de capim-braquiária é capaz de suportar maiores cargas aplicadas.
O volume total de poros diminuiu e a densidade do solo inicial aumenta, mas não a
níveis de compactação do solo.
O teor de matéria orgânica no solo decresce, o que pode ser atribuído à escassez de
liteira ao longo das avaliações, em razão da remoção do material cortado das parcelas.
43
6
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