Manejo do Solo e Água:

Manejo da cobertura,

estrutura e carbono

Jeferson Dieckow

Departamento de Solos e Engenharia Agrícola

Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo

Universidade Federal do Paraná

Tópicos

Sistema de preparo

Sistema de culturas

Práticas conservacionistas estruturais

Sistemas integrados de produção

Litoral PR

Cobertura

Estrutura

Carbono

Importânica dos solos tropicais e subtropicais

• Solos: excelentes, quando limitações químicas são corrigidas

• Clima: Em geral excelente, em termos de radição solar e chuvas

Papel da cobertura do solo (dossel e superficial)

• Reduzir o impacto (energia cinética) da gota;

• Manter umidade do solo (diminuir evaporação);

• Melhorar ambiente para fauna edáfica;

• Melhorar ambiente para atividade microbiana;

Papel da estrutura do solo

• Estabilidade de agregados (aumento da resistência à erosão);

• Proporcionar ambiente físico favorável ao crescimento radicular

• Aeração e drenagem por macroporos;

• Retenção de água em microporos;

Foto: Sá, J.C.M.

Papel do carbono do solo (matéria

orgânica)

• CTC: 60-80 % da CTC em solos tropicais;

• Complexação do Al;

• Substrato para a atividade microbiana;

• Estabilização da estrutura do solo;

• “Elasticidade” ao solo – suporte de carga;

• Atributos hidráulicos do solo (infiltração /

percolação);

• Reservatório global de C (mitigação do

aquecimento global);

1. Sistemas de preparo do solo

• Regra:

“Tanto quanto for necessário,

porém o mínimo possível”

Preparo Convencional

Foto: Derpsch

Grade pesada

Arado de discos

Erosão entre sulcos (formação do selo em solo descoberto)

Foto: Roloff

Erosão em sulcos (limitação pelo pé-de-arado)

Foto: Roloff

Erosão em canal (ocorrência na via de drenagem)

Erosão em Voçorocas (não transponível por máquinas)

Mapa isoerodente (MJ mm ha-1 h-1 ano-1). Waltrick 2010.

Litoral:

alto Índice de

erosividade

Erosividade Mensal de Janeiro

Erosividade Mensal de Agosto

Preparo convencional acelera a mineralização da matéria orgânica

Preparo Reduzido (Escarificação)

Escarificadores

Princípio do preparo reduzido com escarificação

Avaliação por penetrometria

Indice de cone

Restritivo: 1,0 a 1,5 MPa (compactação)

Impeditivo: > 2,0 MPa

Plantio direto (sem preparo)

Plantio direto em olerícolas

Gabriel-Filho et al., 2000

Plantio direto / cultivo mínimo de mandioca

Tempo, minutos

0 10 20 30 40 50 60

Taxa d

e In

filt

ração

, m

m/h

0

10

20

30

40

50

60

PD = 45 mm/h

Esc. 35 mm/h

PC = 26 mm/h

Escarificador (y = 95,12 x-0,25

r=0,98)

Preparo Convenc. (y = 129,65 x-0,39

r=0,99)

Plantio direto (y = 80,23 x-0,15

r=0,98)

Taxa de Infiltração de água

Latossolo Vermelho distroférrico (Londrina PR), Soja 1982/83

Chuva simulada (60 mm/h)

Derpsch et al. (1986). Soil & Till. 8:253-263

PR PD

PC

Cobertura do Solo

Argissolo Vermelho (Eldorado do Sul RS).

Eltz, Amado, Lovato et al. - UFSM

Temperatura do Solo

Latossolo Vermelho distróférrico (Londrina PR). Soja 3-4 folhas (Dez)

Sidiras & Pavan (1986). RBCS 10:181-184

FRUTICULTURA: Solo sempre coberto com vegetação

Perda de solo em função do preparo (Wünsche & Denardin, 1978)Dados de um ano agrícola - Soja 76/77 e trigo 77 Embrapa Trigo, Passo Fundo RS

PC c/queimada

PC s/queimada

P.Direto

Perd

a d

e s

olo

, to

n/h

a

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1816,6

4,2

1,7

Latossolo Vermelho

Tempo

Est

oque

de

C n

o s

olo

A.K

1/K

2.C 1

C=0 C<0 C=0 C>0

Manejo

tradicional

Manejo

conservacionista

C=0

Nativo Convencional Plantio Direto

Dinâmica temporal do carbono

Campo PC PD

C o

rgâ

nic

o,

Mg

ha

-1

0

10

20

30

40

50

60

70

64,4

48,4

54,1

0,23 Mg ha-1 a-1

Estoque de C (0-20 cm)

Latossolo Vermelho, Santo Ângelo RS, >70% argila, 25 ANOS

Conceição, 2005

2. Sistemas de Culturas

• Regra:

“Maximizar a adição de C e

cobertura do solo”

Aveia preta (Avena strigosa Schreb.) Graminea de Inverno

Aveia branca

(Avena sativa L.)

2 – 11 t MS / ha

0.7 – 1.7 % N

1.1 – 3.1 % K

Centeio (Secale cereale L.)

Graminea de Inverno

4 – 8 t MS / ha

0.6 – 1.6 % N

0.7 – 1.6 % K

Ervilhaca comum (Vicia sativa L.)

Leguminosa de Inverno

3 – 5 t MS / ha

2.7 – 3.5 % N

2.3 – 2.6 % K

Ervilhaca peluda (Vicia villosa Roth )

Leguminosa de Inverno

3 – 5 t MS / ha

2.5 – 3.5 % N

2.3 – 2.6 % K

Aveia preta (Avena strigosa Schreb. )

Ervilhaca peluda (Vicia villosa Roth )

Consórcio Leguminosa + Graminea de Inverno

2 – 10 t MS / ha

0.9 – 1.4 % N

1.2 – 1.5 % K

Tremoço azul (Lupinus angustifolius L. )

Leguminosa de Inverno

3 – 6 t MS / ha

0.9 – 2.1 % N

1.4 – 1.5 % K

Leguminosa de Inverno

Tremoço amarelo

(Lupinus luteus L. )

Tremoço branco

(Lupinus albus L. )

4 – 5 t MS / ha

1.2 – 2.0 % N

1.0 – 1.8 % K

Nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.)

Crucífera de Inverno

3 – 9 t MS / ha

1.8 – 3.4 % N

0.9 – 1.4 % K

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

ch

ích

aro

trem

oç

o b

ran

co

co

lza

gir

as

so

l

ave

ia p

reta

ce

nte

io

trig

o

na

bo

fo

rra

ge

iro

erv

ilh

ac

a p

elu

da

mil

ho

(k

g h

a-1)

Efeito residual de diferentes coberturas verdes de inverno no

rendimento do milho

6410 6320

4270

3140 3530

4100

5800

4940

3890

Fonte: Derpsch, 1984

Crotalária (Crotalaria juncea )

Leguminosa de Verão

2 – 8 t MS / ha

1.4 – 1.6 % N

1.0 – 1.4 % K

Crotalária (Crotalaria juncea )

Leguminosa de Verão

3 – 8 t MS / ha

1.6 – 2.3 % N

1.6 – 2.0 % K

Crotalária spectabilis (Crotalaria spectabilis )

Leguminosa de Verão

Mucuna cinza, mucuna preta, mucuna anã, mucuna verde

Mucuna (Mucuna pruriens var. utilis (Wallich ex Wight) Baker ex Burck )

Leguminosa de Verão

2 – 5 t MS / ha

1.6 – 2.4 % N

1.0 – 1.6 % K

Guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp. )

Leguminosa de Verão

5 – 15 t MS / ha

1.2 – 3.4 % N

1.8 – 4.0 % K

Tolera baixa fertilidade

Caupi, feijão-miúdo (Vigna unguiculata (L.) Walp.)

Leguminosa de Verão

2 – 6 t MS / ha

1.7 – 2.2 % N

1.8 – 2.8 % K

Caupi + milho

Lab-lab (Lablab purpureus (L.) Sweet)

Leguminosa de Verão

Feijão-de-porco (Canavalia ensiformis (L.) DC.)

Leguminosa de Verão

Capim Moha (Setaria italica)

Graminea de Verão

2 – 5 t MS / ha

2.7 – 3.5 % N

0.9 – 1.5 % K

Capim pé-de-galinha giganter (Eleusine coracana)

Ciperacea de Verão

Espécie Matéria seca parte aérea (kg ha-1)

1 2 3 4 5 6 7 8 média

Crotalaria Juncea 6147 16100 9933 4800 15631 10522

Feião de porco 4226 5482 5300 4813 6052 3200 7700 4291 5133

Guandu anão 3857 3391 5322 6000 3918 4498

Crotalaria spectab. 3904 4401 5614 4900 9018 9705 6257

Mucuna cinza 4349 7404 6800 7060 10600 7252

Mucuna preta 4877 9100 7287 8000 5780 7329 7062

Espécie N acumulado parte aérea (kg ha-1)

1 2 3 4 5 6 média

Crotalaria Juncea 175 --- --- --- 253 138 189

Feijão de porco 124 193 92 157 146 154 144

Guandu anão 70 148 89 102 --- 108 103

Crotalaria spectabilis 153 260 60 115 --- --- 147

Mucuna cinza 234 210 93 --- --- --- 179

Mucuna preta 136 170 --- --- 192 146 161

Produção de matéria seca e N acumulado por plantas estivais

Carbono e Nitrogênio são irmãos inseparáveis

Aumentar estoque de C no solo

• Diminuir mineralização: estamos no limite(?!)

• Aumentar adição de C no sistema: CULTURAS E

stoq

ue

de

C (

Mg

ha

-1)

0

20

25

30

35

40

27.8

Bb

32.8

Ba 31.1

Ab

37.3

Aa

39.3

Av/M

i

Av/M

i

Av+

Er/M

i+C

p

Av+

Er/M

i+C

p

Ca

mp

o N

ati

vo

PC PD

Conceição et al,

preparação

Produção de fitomassa – Adição de C

Adição de C (Mg ha-1

ano-1

)

0,0 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5

Esto

que

de

C (

Mg

ha

-1)

0

45

46

47

48

49

50

51

52

53

1. Tr-So

2. Av-Mi-Tr-So

3. Er-Mi-Tr-So

4. Er-Mi-Av-So-Tr-So

5. Az-Mi-Az-So

6. Alf-Mi

14

3

5

2

6

y = 35.90 + 1,774x

R2 = 0.51

Zendonadi et al, 2009, preparação

Estoque de C vs. adição de C: 17º ano de sistemas de culturas em plantio direto.

Latossolo Vermelho (0-20 cm). Ponta Grossa PR (Fundação ABC).

Campo Inicio PC PD

C o

rgâ

nic

o,

Mg

ha

-1

0

10

20

30

40

50

44,7

33,4

29,3

33,6

Estoque de C (0-20 cm)

Argissolo Vermelho, Eldorado do Sul RS, 22% argila

Zanatta, 2005

Campo Inicio PC PD

C o

rgâ

nic

o,

Mg

ha

-1

0

10

20

30

40

50

44,7

33,4 33,8

39,4

aveia+ervilhaca/

milho+caupi aveia/milho

0,31 Mg ha-1 a-1

0,24 Mg ha-1 a-1

1969 2003 1985 2003

3. Praticas conservacionistas estruturais

• Regra:

“Minimizar energia cinética do

escoamento superficial”

Pastagem

Milho

Feijão

Pastagem

Milho

Feijão

Pastagem

Milho

Feijão

Pastagem

Milho

Feijão

Verão 1º ano Verão 2º ano

3.1. Cultivo em faixas

Milho

Milho

Milho

Milho

Faixas de

Retenção

(3-10 m largura)

Perene

Faixas de

Culturas

Faixas de Retenção

Faixas de retenção

Iowa EUA. Cortesia: NRCS/USDA

Faixas de RETENÇÃO

Faixa de Retenção

(alfafa para feno)

Faixa de Cultura

(cultura anual – milho)

Largura do canal

Pro

fun

d.

do

can

al

3.2. Terraceamento

Classificação dos terraços quanto a função

Terraços de absorção

• Demarcados e construídos em nível, com a finalidade de possibilitar a

infiltração da água no fundo do canal.

• Utilizado em solos com boa permeabilidade (Ex. Latossolos)

• Extremidades fechadas.

Ex.: base larga 5 a 6 m de largura

0,5% de caimento = 20 a 30 cm

Terraços de drenagem

• Possuem um gradiente (caimento 0,1% a 0,5%) a fim de escoar, de forma

"disciplianda", a enxurrada para fora da gleba, para um local seguro.

• Utilizado em solos de baixa permeabilidade (Ex. Argissolos)

• Necessidade de um local seguro onde conduzir a água da enxurrada e riscos de

erosão no canal.

• Extremidades são abertas

Para onde jogar a enxurrada?

O sistema de terraços deve estar integrado com o sistema de drenagem

da propriedade (ou bacia).

• Canal escoadouro vegetado

• Pastagens perenes de gramínea (terraços da parte de cima desaguam

mais para dentro da pastagem)

• Via de drenagem com vegetação nativa

• Mata ciliar

4. Sistemas Integrados de Produção

Sistema Silvi-Pastoril

Eucalipto e Brachiaria

Problemas

raízes deraízes de

pastagenspastagens

macromacro--agregadosagregados

proteção física proteção física

da MOSda MOS

acúmulo de C acúmulo de C

(C(C--MOM)MOM)

Conserve seu solo com pasto!

Fonte: http://www.ilpf.com.br/artigos/Introducao%20ilpf.pdf

Integração lavoura-pecuária-floresta

Esto

qu

e d

e C

Anos

Não pastejado 0,65 t/ha/ano

Baixa Pressão Pastejo 1,41 t/ha/ano

Alta Pressão Pastejo 1,40 t/ha/ano

Feno 0,29 t/ha/ano

Efeito de Pastejo no

acúmulo de C no solo

Cynodon dactilon “Coastal”

Franzluebbers et al. (2001, SSSAJ)

Taxas de sequestro de C

Visão Integrada e Global

Importânica dos solos tropicais e subtropicais

• Solos: excelentes, quando limitações químicas são corrigidas

• Clima: Em geral excelente, em termos de radição solar e chuvas