O manejo da matéria orgânica esta adequado visando a

sustentabilidade dos sistemas de produção?

Julio Franchini Henrique Debiasi

15/01/2009

15/01/2009

Comportamento da soja na safra 2008/2009 na região norte do Paraná após período de 45 dias sem chuva (10/11 a 25/12/2008). Nas áreas com baixa quantidade de palha para cobertura do solo as perdas de produtividade chegaram a 50%.

15/01/2009

Introdução

O manejo do solo tem importante papel na estabilidade e aumento dos rendimentos da soja e

demais culturas anuais

Química CTC e Matéria orgânica

Física Porosidade

Desenvolvimento radicular Armazenamento de água

C

A deficiência hídrica aumenta a importância do manejo no armazenamento de água e redução

nas perdas de produtividade

Biologia Qualidade

Quantidade Atividade

Física Armazenamento de água

Textura Porosidade Estrutura

Compactação

Química CTC e Matéria orgânica

CTC Ca Al

Biologia Cultivares

Pragas Doenças

Nematóides Plantas daninhas

Água

Raízes

Tempo

Equilíbrio Cultivo

Plantio Direto

ILP

Rotação de culturas

As entradas de carbono (resíduos vegetais) devem ser maiores do que as perdas na forma

de gases e compostos orgânicos solúveis

Condições para aumento da matéria orgânica do solo

Reduzir a taxa de decomposição dos resíduos e da matéria orgânica do solo

Aumentar a quantidade de biomassa produzida

Carbono: Profundidade de 0 a 10 cm do solo de 1,6% para 2,2% = 0,6% 6000 kg de C

Rotação: 10.000 kg/ha/ano de matéria seca 10.000 kg/ha de massa seca 40% de C

4.000 Kg/ha de C 20% C conservado O solo terá uma adição 800 Kg/ha/ano

Para elevar o teor de carbono no solo 1,6% para 2,2% serão necessários 7,5 anos

Aumento do Carbono do solo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35

C (Ton ha-1)

Pr

ofu

nd

ida

de

(c

m)

PD

PC

61,7

51,3

TOTAL Diferença

10,4

0

10

20

30

40

50

60

0 4 8 12 16 20

Tempo (anos)

Pr

od

uç

ão

Cu

mu

lati

va

(T

on

ha

-1)

PD

PC

48,9

39,7

TOTAL Diferença

10,4

Relação entre a produção de Soja e o estoque de carbono em sistemas de manejo após 22 anos em

Londrina

1 kg de Carbono = 1kg de Soja

500 kg/ha/ano

Plantio direto

Escarificador

Grade Pesada

Arado de discos

Sistemas de preparo do solo e semeadura

da soja

1981

0

10

20

30

40

50

60

70

Plantio direto Arado deDiscos

GradePesada

Escarificador

saca

s/ha

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Dife

ren

ça, k

g h

a-1

ns ns ns

ns

**

ns

*

ns

ns ns

ns* * ns

*

nsns

*

*ns

*

*

*

*

* **

* *

Estabilização

Evolução da produtividade da soja em função de sistemas de manejo do solo

(1982-2009). Embrapa Soja, 2009.

Fase crítica

Maturidade 41%

ns = diferença não significativa * = diferença significativa (teste de Tukey, p<0,05)

Plantio direto

Arado de discos

34 33

50

57 57 61

0

10

20

30

40

50

60

70

Trigo/Soja Ml+RZ/soja Trigo/Soja Ml+RZ/soja Trigo/Soja Ml+RZ/soja

PC PDN PDV

Sacas/ha

Safra 2011/2012

2003

Crítica

Estabilização

Maturidade

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

Dife

renç

a, k

g ha

-1

* *

ns ns ns

ns

ns

ns

ns

ns

ns * *

*

ns

*

*

*

*

*

*

Trigo – Soja

Produtividade da soja sob diferentes sistemas de culturas e de preparo do solo

(1989-2010). Embrapa Soja, 2010.

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

Dife

renç

a, k

g ha

-1

*

ns ns

ns ns

**

ns*

*

**

* *

**

Tremoço – Milho - Aveia – Soja – Trigo – Soja – Trigo – Soja

Crítica

Estabilização

Maturidade

ns = diferença estatisticamente não significativa (teste de Tukey, p<0,05); * = diferença estatisticamente significativa (teste de Tukey, p<0,05).

Evolução da produtividade da soja em função de sistemas de manejo do solo

(1982-2011). Embrapa Soja, 2011.

y = 0,078x + 1,3161

R 2 = 0,64

y = -0,003x 2 + 0,111x + 1,23

R 2 = 0,25

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

Pro

du

tivid

ade

, t h

a -1

Arado de Discos

SPD

Produtividade da soja em função do sistema de culturas e do número de anos após o cultivo do milho (1991-2009)

2,5

2,7

2,9

3,1

3,3

3,5

3,7

Rotação (ano 1)

Rotação (ano 2)

Rotação (ano 3)

Sucessão

Pro

du

tivid

ad

e (

Mg

ha

-1)

-17%

Tremoço/milho – aveia/soja (ano 1) – trigo/soja (ano 2) – trigo/soja (ano 3)

Franchini et al. (2011)

Produtividade do trigo em função do sistema de culturas e do número de anos após o cultivo de aveia (1991-2009).

2,20

2,30

2,40

2,50

2,60

2,70

2,80

2,90

Rotação (ano 1)

Rotação (ano 2)

Sucessão

Pro

du

tivid

ad

e (

Mg

ha

-1)

Tremoço/milho – aveia/soja – trigo (ano 1)/soja – trigo (ano 2)/soja

+ 15%

+ 6%

Franchini et al. (2011)

Evolução da Fertilidade do Solo

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35

Plantio direto

Arado de discos

0

Fósforo (mg/kg)

Aumento da matéria orgânica Menor contato do fertilizante com o solo

Competição por sítios de adsorção Redução na Adsorção de P

Evolução dos níveis de P em sistemas de manejo do solo

y = 1,4x + 14,2

r= 0,88

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 3 6 9 12 15

Tempo (anos)

P m

eli

ch

-1 (

mg

dm

-3)

Arado 0-10

Direto 0-10

Arado 10-20

Direto 10-20

Sistema Cultura Produtividade

de grãos3 Extração

de P2O54

Eficiência

da cultura5

Eficiência

do

sistema6

----------------- kg ha-1 -----------------

---------------- % ----------------

Sucessão1 Soja 3171 32 67

50 Trigo 2325 14 33

Rotação2

Soja 3243 32 71

67 Trigo 2507 18 36

Milho 6040 40 95

Produtividade, teor de fósforo extraído e eficiência de extração de fósforo, por cultura e por sistema de culturas, em área manejada sob SPD há 22 anos. Embrapa Soja, Londrina/PR, 2010.

1Sucessão = trigo/soja contínuo; 2 Rotação = tremoço/milho - aveia/soja - trigo/soja - trigo/soja; 3 Produtividade média nas safras entre 1988/1989 e 2009/2010; 4 Extração considerando teores médios de 10,0; 7,30 e 6,88 kg de P2O5/1000 kg de grãos, para soja, trigo e milho, respectivamente; 5 Eficiência da cultura = relação entre P no fertilizante aplicado e o extraído pelos grãos; 6 Eficiência do sistema = corresponde à média da eficiência de extração das culturas que compõem cada sistema (sucessão ou rotação).

Forrageiras Tropicais

JANELA

Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Milho Safrinha + Brachiaria/Panicum

Milheto

Sorgo

Soja

Desenvolvimento radicular de Brachiaria brizantha na Região Noroeste do Paraná (30/07/2009).

Desenvolvimento radicular de Brachiaria ruzizienses em Londrina (30/10/2008).

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

Ruzizienses Marandu Xaraes Xaraes

6 meses 18 meses

Ma

ss

a s

ec

a (

kg

ha

-1)

75-100

50-75

25-50

0-25

Massa de raízes de forrageiras tropicais. Londrina, 2009.

Perfis de resistência do solo à penetração (MPa) em função de diferentes culturas de outono-inverno. Embrapa Soja/Cocamar, Maringá, 2008.

0

10

20

40

30

50

60

Distância horizontal (cm)

Pro

fund

idad

e (c

m)

Milho safrinha + B. ruziziensis Brachiaria ruziziensis

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0

10

20

40

30

50

60 Milho safrinha

Comportamento da soja após diferentes culturas de inverno. Embrapa/COCAMAR, 2008.

Brachiaria ruziziensis Milho Safrinha

Milho-Soja Ruzizienses-Soja

38%

57%

14%

100%

Milho-Soja Ruzizienses-Soja

Milho

+

B. ruzizienses

Milho

+

B. brizantha

xaraes

Milho de inverno

Solteiro

Sistema Santa Fé

Milho + B. brizantha Milho + B. ruzizienses Milho solteiro

B. brizantha B. ruzizienses

Milho + B. brizantha Milho solteiro

B. brizantha

Trigo

4599 + 4080 = 8679 kg ha-1 4181 + 3880 = 8061 kg ha-1 5912 kg ha-1

11536 kg ha-1 4508 kg ha-1 9610 kg ha-1

Cobertura do solo proporcionada por diversas culturas no outono/inverno

4823

5006

+3,794883

+1,24

4000

4500

5000

5500

6000

milho solteiro milho+ruzizienses milho+xaraes

Sistemas

Pro

dutivid

ade (

kg/h

a)

5364 5179

3,5% 4991

7,0%

4000

4500

5000

5500

6000

milho solteiro milho+xaraes milho+ruzizienses

Sistemas

Pro

dutivid

ade (

kg/h

a)

5274

6,7%

5592

1,1%5652

4000

4500

5000

5500

6000

milho solteiro milho+xaraes milho+ruzizienses

Sistemas

Pro

dutivid

ade (

kg/h

a)

Produtividade do milho consorciado com forrageiras tropicais. Embrapa Soja, Londrina.

2007

2009

2008

Comportamento do milho safrinha em sistemas de produção com forrageiras tropicais

Brachiaria ruzizienses Soja

Milho safrinha

Milho safrinha Soja

Milho safrinha

Milho solteiro

Piatã Ruzizienses

2 linhas

Marandu

1 linha

Interação entre população de plantas e espécies

forrageiras no consorcio com milho safrinha

Produção de massa seca do consórcio milho+forrageiras tropicais, em função da espécie e número de linhas da forrageira.

Londrina, Embrapa Soja, 2009.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

Pia

tã

Ruzi

ziense

s

Mara

nd

ú

Milh

o

Mara

nd

ú

Ruzi

zien

ses

Pia

tã

linha dupla solteiro linha simples

Massa s

eca (

kg

ha

-1 )

braquiária

milho

Produtividade do milho consorciado com forrageiras tropicais.

Embrapa Soja, Londrina, 2009.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Pia

tã

Ruz

izie

nses

Mar

andú

Milh

o

Mar

andú

Ruz

izie

nses

Pia

tã

linha dupla solteiro linha simples

Pro

du

tivid

ad

e (

kg

/ha

-1)

Milho safrinha+B. ruziziensis

26/08/2008 Milho consorciado com Brachiaria ruzizienses após colheita

26/08/2008 Milho consorciado com Brachiaria ruzizienses após colheita

Milho consorciado com Brachiaria ruzizienses após colheita

Plantio direto após milho consorciado com forrageiras tropicais

“Plantio Direto” após gradagem niveladora na palhada do milho, 05-11-2009

Área de Brachiaria ruzizienses solteira, 27/06/2008

Área de Brachiaria ruzizienses solteira, 26/08/2008

Plantio invisível de soja após Brachiaria

ruzizienses solteira

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