UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE … · SÉRGIO GUSTAVO QUASSI DE CASTRO ... Clóvis...
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
SÉRGIO GUSTAVO QUASSI DE CASTRO
MANEJO DA ADUBAÇÃO NITROGENADA EM CANA-DE-
AÇÚCAR E DIAGNOSE POR MEIO DE SENSORES DE
DOSSEL
CAMPINAS - SP, BRASIL
2016
SÉRGIO GUSTAVO QUASSI DE CASTRO
MANEJO DA ADUBAÇÃO NITROGENADA EM CANA-DE-
AÇÚCAR E DIAGNOSE POR MEIO DE SENSORES DE
DOSSEL
Tese apresentada à Faculdade de
Engenharia Agrícola da Universidade
Estadual de Campinas como parte dos
requisitos exigidos para obtenção do
título de Doutor em Engenharia
Agrícola, na Área de concentração
Máquinas Agrícolas.
Orientador: Prof. Dr. Paulo Sérgio Graziano Magalhães
Coorientador: Dr. Henrique Coutinho Junqueira Franco
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE A VERSÃO FINAL DA TESE DEFENDIDA PELO
ALUNO SÉRGIO GUSTAVO QUASSI DE CASTRO E ORIENTADA PELO PROF. DR.
PAULO SÉRGIO GRAZIANO MAGALHÃES.
CAMPINAS - SP, BRASIL
2016
DEDICO
Aos meus pais, Sérgio e Solange
Irmão, Saulo
Esposa, Rosilaine
Por todo carinho, apoio, ajuda e dedicação durante todos esses anos
OFEREÇO
A toda equipe AGROQUATRO-S que sempre me ajudaram e estiveram comigo, obrigado!!
AGRADECIMENTOS
A Deus, por me guiar, proteger, afastar-me do mal, fortalecendo minha fé, com saúde, força e
determinação para superar as dificuldades a cada amanhecer possibilitando o desfrute de cada
benção concedida.
A Faculdade de Engenharia Agrícola (FEAGRI - UNICAMP), pela oportunidade de realizar a
pós graduação no curso de doutorado, e usufruto de toda a estrutura e apoio.
Ao Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE - CNPEM), pela
oportunidade de ser bolsista durante 3 anos, proporcionando amadurecimento profissional,
contato com outros pesquisadores brasileiros e estrangeiros, participação em outras pesquisas
e projetos agregando em minha carreira científica.
A Fundação de Amparo a Pesquisa e Extensão do Estado de São Paulo (FAPESP) - processo
2013/01417-2 pela bolsa de doutorado concedida e pela oportunidade de apresentação do
trabalho no Brasil e exterior.
Ao meu orientador Prof. Dr. Paulo Sérgio Graziano Magalhães, pela oportunidade de
realização do doutorado, confiança em meu trabalho, e ensinamentos proferidos.
Ao meu coorientador Dr. Henrique Coutinho Junqueira Franco, o qual em nenhum momento
deixou de apoiar, ensinar e confiar em meu trabalho. Agradeço pela humildade de me receber
no CTBE e pelos feitos concedidos: publicação do primeiro artigo científico, apresentação do
primeiro trabalho oral em inglês, prêmios entre outros. São coisas simples mas que jamais se
apagarão da memória.
A toda banca avaliadora (Dr. Heitor Cantarella - IAC, Dr. Rafael Otto - ESALQ/USP, Dr.
Lucas do Amaral - FEAGRI/UNICAMP, Dr. Carlos Crusciol - FCA/UNESP) pelos
comentários, mudanças sugeridas e discussões realizadas as quais sem dúvida engrandeceram
o projeto.
A minha família: Sérgio (papai), Solange (mamãe), Saulo (irmão), avós, avôs, tias, tios os
quais me apoiam, me ensinam, e fazem com que eu cresça cada dia mais, tanto na vida
profissional como também pessoal. Espero nesses 27 anos estar retribuindo um pouco de cada
suor e luta desprendido a minha pessoa.
A minha esposa Rosilaine Araldi de Castro, pelo convívio, paciência, apoio, conselhos.
Agradeço pela oportunidade de eu ter entrado em sua vida e por você caminhar junto comigo
a cada dia, o que faz com que eu seja mais humano, e mais forte para superar as adversidades
e assim realizar nossos sonhos.
A AGROQUATRO-S a qual desde 1997 possibilitou com que eu conhecesse a agronomia, e
assim aprofunda-se meus conhecimentos. Agradeço a todos os 42 companheiros os quais
sempre me apoiaram e não mediram esforços para que os objetivos fossem alcançados. Em
especial ao Sérgio Donizeti de Castro ("Serjão" - proprietário), pela confiança, portas abertas
e liberdade para a execução das pesquisas, algo único e diferencial em minha carreira.
A Biosev - Unidade Santa Elisa (Sertãozinho - SP) e Unidade MB (Morro Agudo - SP), que
através dos senhores Walter Becker e Antônio Marcos Secaf, deram todo o apoio para a
realização das amostras laboratoriais durante toda a pesquisa. Agradeço a técnica Maíra
Fisher pelo apoio, planejamento e paciência.
Ao International Plant Nutrition Institute (IPNI), pela condecoração a essa pesquisa com o
prêmio internacional IPNI-Scholarship Award 2015, o qual prediz a relevância da pesquisa no
âmbito das novas práticas e avanços nos estudos da nutrição de plantas e manejo dos
fertilizantes.
A Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ - USP), e ao Centro de Energia
Nuclear na Agricultura (CENA - USP), pela oportunidade de realização de disciplinas na pós
graduação as quais ampliaram o conhecimento, fomentaram a pesquisa e aprimoraram minha
formação acadêmica.
Aos bolsistas de iniciação científica (PIBIC-UNICAMP) participantes nessa pesquisa:
Hudson, Gabriel, Aline, Henrique. Obrigado pela ajuda em todos os trabalhos, troca de ideia,
amizade, e pela oportunidade de agregar conhecimento e relatos de vida em cada uma de suas
carreiras acadêmicas. Espero que o saldo tenha sido positivo!!!
Aos meus amigos de longa data e convivência diária: Bruno ("Sicuri"), Rodrigo ("Rodrigão -
UNIRP - São José do Rio Preto"), João Luis ("Joãozim - CTBE"), Danilo ("Nacional"), João
Neto ("JN"), Leandro Barbosa ("Xupa-cabra"), Guilherme Castioni ("Castiba"), Guilherme
Sanches ("Bebezão"), Lauren, Larissa Viglio, Larissa, Micael ("Mick"), João Paulo
("Fiotão"), José Débia ("Júnior - frota"), Marcelo ("Marcelão"), Tiago ("Tiaguim"), Oriel
("Ary"), Éder ("Cabelim"), Clóvis ("Clovão"), Robson Barizon ("Barizon - Embrapa), e todos
outros que conviveram parte de seu tempo junto a mim. Obrigado pela paciência, bate papo,
conselhos, risadas, apoio e solidariedade. A vida só é bem vivida quando somos rodeados por
amigos.
"O SENHOR É O MEU PASTOR
NADA ME FALTARÁ"
"A cana só dá açúcar depois de passar por grandes apertos"
RESUMO
A aplicação de fertilizante nitrogenado sem padronização do estádio de crescimento da planta
gera diminuição da eficiência do N-fertilizante aliado ao aumento dos impactos ambientais. O
uso de sensores que possibilitem avaliar a diagnose nutricional da cultura vem sendo utilizado
por pesquisadores em culturas agrícolas, porém com restrições na cultura de cana-de-açúcar
devido à dificuldade do diagnóstico do estado nutricional da cultura em relação ao nitrogênio
(N). Este projeto de pesquisa teve por hipótese: o diagnóstico do estado nutricional da planta
em N por meio de sensor de refletância do dossel é eficiente para predizer a necessidade de N-
fertilizante a ser aplicado na lavoura. Para testar essa hipótese, se teve como objetivo
principal: avaliar o estado nutricional da cana-de-açúcar em N, quando fertilizada com
diferentes doses e épocas ao longo da safra, utilizando sensor de refletância do dossel de
plantas. Foram instalados três experimentos em área de cana-de-açúcar de mesma idade,
cultivadas com a mesma variedade, porém colhidas em distintas épocas (início, meio e fim)
da safra sucroalcooleira do centro sul do Brasil. O delineamento experimental foi em blocos
casualizados com parcelas subdividas, sendo cinco épocas de aplicação após a colheita (logo
após o corte da soqueira; aos 30, 60, 90 e aos 120 dias após o corte - DAC) e cinco doses de
nitrogênio (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1
N). Durante o desenvolvimento da cultura aos 30,
60, 90, 120, e 150 DAC foram feitas avaliações biométricas (estande e altura de perfilhos,
número de folhas verdes e secas), além de avaliações do estado nutricional da cultura em N
por meio do índice SPAD (clorofilômetro) realizado na folha +1 e uso do sensor de
refletância do dossel (ACS 430 - Crop Circle Holland Scientific). Houveram diferenças entre
as produtividades dos experimentos colhidos em início, meio e fim de safra, com o ensaio de
início sendo o mais produtivo. A época de aplicação do N teve impacto determinante na
produtividade da cultura, sendo que invariavelmente a maior resposta da adubação
nitrogenada foi obtida quando não houve estresse hídrico: fator determinante para aumentar a
eficiência da fertilização nitrogenada. As doses de 100 kg ha-1
N (área de início e final de
safra) e 120 kg ha-1
N (área de meio de safra) foram as que propiciaram as maiores
produtividades de colmos durante os dois anos do projeto. O momento para utilizar o sensor
de refletância do dossel está associado a ausência de déficit hídrico, com o canavial
apresentando altura média (até inserção da folha TVD) entre 0,4 a 0,6 m, com estande de 15 a
20 perfilhos por metro, e de 6 a 8 folhas verdes totalmente expandidas. Nesse contexto, a
época de colheita da cana-de-açúcar associada as condições climáticas são relevantes sob o
ponto de vista de se ajustar a época de aplicação e dose de N- fertilizante aplicado na soqueira
e o sensor de refletância do dossel se figura como uma ferramenta para monitoramento da
diagnose nutricional da cana-de-açúcar.
Palavras - Chave: Tratos Culturais; Produtividade da cana-de-açúcar; Sensores.
ABSTRACT
The application of N-fertilizer without standardization stage of plant growth results in
decrease of nitrogen use efficiency (NUE) and increase the environmental impact. The use of
crop reflectance sensor that evaluating the sugarcane nutritional diagnosis has been widely
used by researchers in other agricultural crops than sugarcane, probably due to the difficulty
of diagnosis of the nutritional status of the crop in nitrogen (N). Thus, this research project
was the hypotheses: the diagnosis of crop nutritional status through crop canopy reflectance
sensor are efficient to predict the rate of N-fertilizer to be applied in the field. The main
objective of this research was: evaluate the nutritional status of the sugarcane crop fertilized
with different nitrogen rates applied at different times after harvesting through crop canopy
reflectance sensors to generate parameters for sustainable application of N- fertilizer in the
fields. Three experiments will be installed with the same experimental design, in commercial
sugarcane fields, all in the same cycle (first ratoon) using the same variety, but harvested at
different periods (begin, middle and end crop season) within the sugarcane season in center
south region of Brazil. The experimental design was a randomized block with split plot in
four replications, that in the plots were different periods of N application after the sugarcane
harvesting (0, 30, 60, 90 and 120 days after the harvest- DAH), and in split plots were five N
rates (0, 50, 100, 150 and 200 kg ha-1
N). During the development of the crop (30, 60, 90,
120, and 150 DAH) it was evaluated the biometric analysis (population and height of tillers,
number of green and dried leaves), and evaluate the N crop nutritional status by SPAD index
in TVD leaf (SPAD chlorophyll meter), and the crop canopy reflectance sensor (ACS 430 -
Crop Circle Holland Scientific). There were differences in sugarcane yield between the
experimental fields harvested at begin, middle and end crop season, with the best yield in
begin harvest area. The N application period had major impact on crop productivity, and
invariably the greatest response to nitrogen fertilization was obtained when there was no
water stress: determining factor in increasing the nitrogen fertilization efficiency. The best N-
rates were 100 and 120 kg ha-1
N respectively, to experiment harvest at the beginning / end
and at the middle of crop season. The best time to use the crop canopy reflectance sensor is
associated with lack of water stress, beyond the sugarcane fields present in field conditions,
average height (insert TVD leaf) from 0.4 to 0.6 m, tillers booth 15 to 20 tillers per meter, and
6 to 8 green leaves. In this context, the harvest period associate with the climate conditions
are important to help in a decision about the best period to apply the N fertilizer and crop
reflectance sensor is a tool to evaluate the nutritional diagnosis of sugarcane crop.
Keywords: Cultural Practices; Sugarcane yield; Sensors.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 15
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................................................... 17
2.1 Nitrogênio - Ambiente e Importância ......................................................................................... 17
2.2 Adubação nitrogenada em cana-de-açúcar (cana soca) ............................................................. 19
2.3 Uso de ferramentas de agricultura de precisão para diagnose nutricional da cana-de-açúcar . 22
3. MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................................................... 25
3.1 Caracterização das áreas experimentais ..................................................................................... 26
3.2 Delineamento experimental ....................................................................................................... 28
3.3 Fertilizante nitrogenado e modo de aplicação ........................................................................... 28
3.4 Avaliação da Cultura .................................................................................................................... 29
3.5 Dados climatológicos................................................................................................................... 31
3.6 Análise estatística ........................................................................................................................ 33
4. RESULTADOS ..................................................................................................................................... 34
4.1 Época de aplicação e dose de nitrogênio em soqueira de cana-de-açúcar colhida em início,
meio e final de safra .......................................................................................................................... 34
4.1.1 Área colhida no início de safra ............................................................................................. 34
4.1.2 Área colhida no meio de safra.............................................................................................. 43
4.1.3 Área colhida no final de safra ............................................................................................... 51
4.2 Uso de ferramentas de agricultura de precisão para diagnose nutricional da cana-de-açúcar . 59
4.2.1 Área colhida no início de safra ............................................................................................. 59
4.2.2 Área colhida no meio de safra.............................................................................................. 67
4.2.3 Área colhida no final de safra ............................................................................................... 73
4.3 Análise Conjunta de Experimentos ............................................................................................. 83
5. DISCUSSÃO ........................................................................................................................................ 88
5.1 Resposta da soqueira de cana-de-açúcar à adubação nitrogenada realizada em diferentes
épocas após a colheita. ..................................................................................................................... 88
5.2 Uso de ferramentas de agricultura de precisão para diagnose nutricional da cana-de-açúcar . 95
6. CONCLUSÃO .................................................................................................................................... 103
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................................................. 104
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................................................... 105
ANEXOS ............................................................................................................................................... 126
15
1. INTRODUÇÃO
A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é mundialmente cultivada nas regiões tropical
e subtropical do mundo, principalmente para a obtenção de açúcar, etanol e recentemente
energia oriunda dos subprodutos obtidos na colheita (palha) e processamento (bagaço). O
Brasil possui extensa área cultivada com cana-de-açúcar (8,6 milhões de hectares) com
destaque para o Estado de São Paulo (55% do total). Segundo as projeções nacionais se
estima que foram processadas no Brasil (safra 2015/2016) 665 milhões de toneladas de cana,
com produtividade média de 77 Mg ha-1
(CONAB, 2016). Esses números totais conferem ao
Brasil o título de líder mundial na produção de cana-de-açúcar (FAOSTAT, 2015). De acordo
com Neves (2014) o setor sucroenergético contribuiu com U$$ 107 bilhões à balança
comercial do agronegócio brasileiro.
Não há dúvidas que o aumento da produção brasileira de cana-de-açúcar deve
estar principalmente relacionado ao incremento da produtividade média dos canaviais diante
do potencial genético da cultura como apresentado por Waclawavsky et al. (2010) e não
apenas no aumento da área plantada como observado desde 2005, em que área brasileira
cultivada com a cultura quase que dobrou. Assim, melhorar o manejo da cana-de-açúcar a fim
de elevar a produtividade dos canaviais é de essencial importância para suprir esse aumento
da demanda nacional e mundial por bioenergia.
É consenso na comunidade científica que o nitrogênio (N) é o nutriente mais
limitante para a produtividade das culturas em todo o mundo (MALHI et al., 2001). No Brasil
uma das maiores limitações ao incremento de produtividade da cultura canavieira é a
disponibilidade de quantidades adequadas de nutrientes minerais nos solos, com destaque para
o N (TRIVELIN, 2000). Isto se deve aos inúmeros fatores que afetam a eficiência de
utilização do nitrogênio (EUN) pelas plantas como por exemplo: características do solo (pH,
CTC, matéria orgânica, textura, argila, aeração e compactação), condições climáticas
(temperatura e precipitação), práticas agronômicas (cultivo, preparo do solo e rotação de
cultura) (SUBBARAO et al., 2006).
Geralmente a eficiência de utilização do N-fertilizante pela cultura é baixa,
apresentando valores inferiores a 50% da dose aplicada (WONG YOU CHEONG et al., 1980;
SAMPAIO et al., 1984; BITTENCOURT et al., 1986; WENG et al., 1991; NG KEE
KWONG & DEVILLE, 1994; CHAPMAN et al., 1994; TRIVELIN et al., 1996; GAVA et al.,
2001; PRASERTSAK et al., 2002; TRIVELIN et al., 2002ab; VITTI et al., 2007ab; FRANCO
16
et al., 2008a; FRANCO et al., 2011; VITTI et al., 2011), o que leva ao questionamento: não
seria eminente a necessidade de desenvolvimento de estratégias visando o manejo da
fertilização nitrogenada nos canaviais brasileiros promovendo o aumento da eficiência de uso
de N pela cana-de-açúcar? Nesse contexto, o manejo da adubação nitrogenada se destaca
como uma das práticas culturais mais estudadas na cultura da cana-de-açúcar, existindo
resultados variáveis sob o ponto de vista da produtividade de colmos em função do emprego
de doses de N (MEGDA et al., 2012; QUASSI DE CASTRO et al., 2013; FRANCO et al.,
2015; OTTO et al., 2016).
Uma alternativa para o incremento da produtividade e sustentabilidade está
relacionada ao uso de técnicas de agricultura de precisão, além do manejo localizado e
pontual do N-fertilizante o qual gerará economia da dose aplicada, aumento da eficiência de
uso do N-fertilizante e diminuição dos impactos ambientais. É evidente que a aplicação de N
na cultura não deve estar associada apenas à produtividade esperada (SPIRONELLO et al.,
1997), em virtude da ausência de métodos diagnósticos para determinação do N com base na
análise do solo. Portanto a busca por alternativas de diagnósticos do estado nutricional em N
na cultura de cana-de-açúcar por sensores “on-the-go” (leitura em tempo real) parece ser uma
das opções promissoras para suprir esse gargalo tecnológico.
Considerando essas premissas, o presente trabalho teve como hipótese: o
diagnóstico do estado nutricional da planta em N por meio de sensor de refletância do dossel é
eficiente para predizer a necessidade de N-fertilizante a ser aplicado na lavoura. Para testar
essa hipótese, tivemos como objetivo principal: avaliar o estado nutricional da cana-de-açúcar
em N, quando fertilizada com diferentes épocas e doses ao longo da safra, utilizando sensor
de refletância do dossel de plantas. Como objetivos específicos:
- Avaliar a resposta da cana-de-açúcar a doses de fertilizante nitrogenado aplicado
em diferentes estágios de crescimento da cultura ao longo da safra canavieira (experimentos
de início – abril, meio – agosto e fim de safra - outubro);
-Avaliar se o sensor de refletância do dossel de plantas é capaz de predizer a
resposta da cana-de-açúcar em nitrogênio.
17
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Nitrogênio - Ambiente e Importância
O N é o nutriente com maiores interações no ambiente devido as inúmeras reações que
ocorrem no solo geralmente mediadas por microorganismos cuja atividade é afetada por
temperatura e umidade, além de existir várias rotas de perdas (CANTARELLA,
MONTEZANO, 2010), sendo que esse nutriente (N) é encontrado em apenas 1% da biomassa
seca total das plantas (EPSTEIN, BLOOM, 2006). Contudo reduções ou deficiência no
suprimento de N para a planta diminuem a síntese de clorofila e aminoácidos essenciais, que
por sua vez reduzem a quantidade de energia disponível denegrindo a formação de esqueletos
carbônicos e carboidratos afetando diretamente o desenvolvimento da planta (MALAVOLTA,
2006). Em seu ciclo no sistema solo-planta o N passa por reações de oxirredução o que lhe
confere grande variação de valência, podendo ocorrer na forma oxidada (nitrato - NO3-) ou na
forma reduzida (amônio - NH4+), sendo importante discernir qual a forma está sendo
fornecida a planta (CANTARELLA, MONTEZANO, 2010) tendo em vista o alto dispêndio
energético dos vegetais nas reações fisiológicas como por exemplo na redução do nitrato para
amônio (EPSTEIN, BLOOM, 2006).
O grande estoque de N no solo representando mais de 95% do N total é a matéria
orgânica. Entretanto, o N orgânico não é diretamente aproveitado pelos vegetais necessitando
que ocorra a sua mineralização originando o amônio, o qual pode ser absorvido ou
transformado a nitrato (processo de nitrificação) o qual também é absorvido pelas plantas
(CANTARELLA, MONTEZANO, 2010). A nitrificação é otimizada a temperaturas entre 25
e 40º C, umidade do solo entre 50 e 70 % e pH próximo a 6,5 (DANCER et al., 1973). Nessas
condições a nitrificação passa a ser bastante rápida, de modo que em poucos dias ou semanas
a maior parte do N amoniacal proveniente da matéria orgânica ou de fertilizantes se
transforma em nitrato, o qual por possuir carga negativa é pouco retido no solo, ficando
sujeito a perdas por lixiviação.
No Brasil a perda de N por lixiviação, está diretamente relacionada a textura do
solo e regime pluviométrico da região de cultivo (GHIBERTO et al., 2009). Em uma análise
contendo mais de 10 experimentos na qual se mensurou a lixiviação de nitrato utilizando
fertilizante marcado em átomos de 15
N, Cantarella (2007) demonstrou que a quantidade de N
lixiviado é pequena devido as baixas doses de N aplicadas e ao parcelamento da adubação
realizado na maioria dos experimentos (CANTARELLA, MONTEZANO, 2010). Estudos
recentes (GHIBERTO et al., 2015) têm demonstrado uma situação diferente quando avaliado
18
a lixiviação do nitrato em áreas de cana-de-açúcar (cana soca) cultivada no Estado de São
Paulo (Argissolo) em que ocorreu até 22,5 kg ha-1
do 15
N-fertilizante aplicado (100 kg ha-1
N)
perdidos por lixiviação. Maiores perdas por lixiviação em cana-soca estão possivelmente
relacionados à proximidade entre o período de aplicação do fertilizante (na maioria das vezes
entre julho a novembro) e o início do período chuvoso (outubro a novembro), além de se
adotar a aplicação superficial do fertilizante que diminui o contato com o solo ocasionando
perdas por runnoff.
Outra rota de perda do N no sistema solo-planta-atmosfera é a desnitrificação. A
desnitrificação é o processo de redução biológica do nitrato ou do nitrito até a forma gasosa
de N2 passando por outras formas gasosas intermediárias de N com destaque para o óxido
nitroso, cuja emissão para atmosfera provoca um efeito estufa 300 vezes maior que o dióxido
de carbono (AITA, GIACOMINI, 2007). Por isso, o processo de desnitrificação é prejudicial
sob a óptica agrícola (diminuição de N mineral para as culturas) como também na
intensificação do efeito estufa. Ambientes deficientes em oxigênio favorecem a perda de N
por desnitrificação e esses podem existir mesmo em solo com aerobiose predominante pois o
trânsito de máquinas na lavoura em condições de elevada umidade do solo e a ocorrência de
chuvas são fatores precursores da anaerobiose localizada e temporária, devido ao acúmulo de
água em microssítios no interior dos agregados do solo dificultando a difusão do oxigênio.
Além disso, a adição de quantidades elevadas de materiais orgânicos facilmente
decomponíveis promove o aumento da população microbiana heterotrófica e
consequentemente a competição pelo oxigênio (CANTARELLA, 2007).
Outra rota para a ocorrência de perdas por desnitrificação é o fato de as bactérias
anaeróbicas facultativas poderem utilizar nitrato e nitrito como receptores no transporte de
elétrons em substituição ao oxigênio durante a respiração anaeróbica. Nesse sentido a emissão
de N2O também pode ocorrer em condições aeróbicas durante a nitrificação, promovendo
emissões quantitativamente importantes (KHALIL et al., 2005). Devido aos inúmeros
caminhos e condições para a ocorrência da desnitrificação, se estima que 2,5% do N aplicado
é perdido para a atmosfera (DAVIDSON, 2009) sendo que em uma visão menos pragmática
Eggleston et al. (2006) afirmam que 1% das emissões de óxido nitroso são resultantes do
processo de desnitrificação mediante a aplicação do N-fertilizante. Estudos de emissões de
N2O feitos em cultivo com cana-de-açúcar no Brasil reportaram a valores na ordem de 1,1%
do N aplicado sob manutenção da palha na superfície do solo e emissões na ordem de 3%
quando houve a aplicação de vinhaça após a aplicação do N-fertilizante (CARMO et al.,
2013).
19
A volatilização da amônia é uma outra rota de perda do N oriundo do fertilizante.
No Brasil devido a predominância de solos ácidos, a aplicação superficial da ureia
(fertilizante com baixo custo de aquisição - R$ kg-1
N) resulta em perdas de até 70% do N na
forma de amônia (CANTARELLA, MONTEZANO, 2010). Todavia em condições de campo
nem sempre ocorrem esses altos índices de perdas devido à ocorrência de algumas situações
que reduzem essas perdas, por exemplo, a liberação de H+ na transformação do amônio em
amônia reduz o potencial de perdas do nitrogênio amoniacal remanescente no solo. Assim se
estima que as perdas médias de N oriundas da volatilização da amônia representem de 20 a
40% (CANTARELLA, MONTEZANO, 2010). Em ensaios executados a campo para
quantificar a volatilização da amônia na cultura da cana-de-açúcar, perdas de até 25% do N-
ureia aplicado foram obtidos (CANTARELLA et al., 2008; MARIANO et al., 2012), e
ensaios em condições de controladas (laboratório, casa de vegetação) as perdas obtidas foram
entre 28 a 37% do N aplicado (SOARES et al., 2012).
A complexidade e as múltiplas rotas das reações do N no solo, as inúmeras
possibilidades e magnitudes de perdas do N são razões da baixa EUN relatada em diversos
trabalhos (BASSANTA, et al., 2002; TRIVELIN et al., 2002a,b; GAVA et al., 2003; VEIRA-
MEGDA et al., 2015). A determinação da dose de N a ser aplicada na cana-de-açúcar leva em
consideração a extração e exportação pela cultura (PRADO, PANCELLI, 2008; FERREIRA
et al., 2015), associado a estimativa da produção sem considerar o que o solo é capaz de
fornecer ao longo do ciclo da planta (CIAMPITTI et al., 2013). Concomitantemente, há o
desafio de desenvolver um método de análise de solo que auxilie na predição da
disponibilidade de N para as plantas sendo que atualmente não existe um consenso sobre os
procedimentos eficientes para tal avaliação (GRIFFIN, 2008). Nesse contexto o setor
canavieiro de modo a simplificar demasiadamente o manejo da fertilização nitrogenada
adotou práticas pouco eficientes como por exemplo, a aplicação do N-fertilizante sobre a
camada de palha proveniente da colheita.
2.2 Adubação nitrogenada em cana-de-açúcar (cana soca)
Nos últimos 15 anos o cultivo da cana-de-açúcar no Brasil realizou a transição da
colheita da cana queimada para a cana crua. Estudos revelam que na safra agrícola 2014/2015
aproximadamente 80% da cana-de-açúcar colhida nas principais regiões produtoras do Brasil
foi através da colheita mecanizada sem queima prévia da palha (BELARDO et al., 2015).
Nesse sistema grande quantidade de material vegetal (8 a 15 Mg ha-1
de matéria seca)
20
composta por folhas secas e ponteiros é deixada sobre o solo (FRANCO et al., 2013),
alterando a dinâmica dos nutrientes no solo (FERREIRA et al., 2015), devido a baixa
mineralização e liberação do N da palhada (VITTI et al., 2008) em razão da alta relação C:N
(100:1) desse material vegetal (ROBERTSON, THORBURN, 2007).
Em um primeiro momento durante a decomposição dessa biomassa os
microorganismos retiram do solo parte do N necessário para a total decomposição do C
competindo assim com a planta (TRIVELIN et al., 2013). Especificamente para as condições
de cultivo no Brasil, após três anos cerca de 70% de toda a matéria seca é decomposta,
possibilitando a liberação de nutrientes tais como K, Ca e N (FORTES et al., 2013a). Somente
após 40 anos da adoção do sistema de cana crua é que será gerado um estoque de cerca de 40
kg ha-1
de N no solo (TRIVELIN et al., 2013). O longo tempo necessário para completa
liberação do N da palhada é justificado pelo fato de a taxa de mineralização desses resíduos
depender algumas características como: composição bioquímica do resíduo - teores totais de
lignina, celulose, hemicelulose e polifenóis (PAULY, KEEGSTRA, 2008), fatores ambientais
como latitude e temperatura (GONÇALVES et al., 2010), evapotranspiração, umidade,
aeração e temperatura do solo (BALL-COELHO et al., 1993) e a localização e contato desses
resíduos com a microbiota do solo (SINGH et al., 2008).
Por outro lado a presença da palha pode afetar a produtividade da cana-de-açúcar,
devido as falhas nas rebrotas em virtude das variedades comercialmente cultivadas no Brasil
terem sido geneticamente melhoradas em sistema de colheita de cana queimada (TAVARES
et al., 2010). Alguns trabalhos apresentam efeito negativo da palha sobre a produtividade da
cana-de-açúcar - TCH (BASANTA et al., 2003; PRADO, PANCELLI, 2008; CAMPOS et al.,
2010), outros apresentam efeito positivo (WOOD, 1991; TRIVELIN et al., 2002a;
CARVALHO et al., 2013), por isso relacionar o sistema de colheita de cana crua com o solo e
o rendimento potencial das variedades, determinará respostas positivas quanto a produtividade
da soqueira de cana-de-açúcar (CONTIM, 2007).
A cana-de-açúcar necessita absorver o N para a produção de colmos tendo em
vista que em geral é extraído cerca de 100 a 300 kg ha-1
de N para a produção de 100 Mg ha-1
de colmos (THORBURN et al., 2005; CANTARELLA et al., 2007; FRANCO et al., 2008b),
sendo que, cerca de 50% dessa extração é exportada com os colmos (CANTARELLA et al.,
2007). Para satisfazer essas necessidades nutricionais há aplicação de N-fertilizante, cuja as
doses recomendadas variam de 60 a 120 kg ha-1
de N para cana queimada (SPIRONELLO et
al., 1997) e de 120 - 200 kg ha-1
de N para a cana crua (CANTARELLA et al., 2014). Em
geral na recomendação das doses é levado em consideração a faixa de extração de N da cana-
21
de-açúcar para a produção de uma tonelada de colmos em que, nas condições de cultivo da
região centro sul trabalhos apresentam valores médios de extração de 0,7 a 1,8 kg de N para
cada tonelada de colmos produzida (COLETTI et al., 2006; CANTARELLA et al., 2008;
TASSO JUNIOR et al., 2007; FRANCO et al., 2008a).
No Brasil muitos trabalhos demonstraram acréscimos na TCH da cana-de-açúcar
em função da adubação nitrogenada (TRIVELIN et al., 2002ab; VITTI et al., 2007ab;
FRANCO et al., 2010; VIEIRA et al., 2010; FORTES et al., 2011; FORTES et al., 2012;
FORTES et al., 2013b), porém existem divergências em relação a dose de N que proporciona
a máxima produtividade econômica (OTTO et al., 2016). Korndörfer et al. (2002) obtiveram
acréscimos médios de 10 TCH com a aplicação de 60 kg ha-1
de N. Fortes et al. (2011)
obtiveram produtividade máxima com a aplicação de 100 kg ha-1
de N, enquanto que na
produtividade média de três soqueiras, a dose de N que promoveu maior incremento na TCH
foi 120 kg ha-1
de N (FORTES et al., 2013). Castro et al. (2014) obtiveram ganhos de até 21%
na produtividade da cana-de-açúcar ao se aplicar 130 kg ha-1
de N.
Em revisão bibliográfica recente, Quassi de Castro & Otto (2013) analisaram a
resposta da soqueira de cana crua a aplicação de doses de N. Verificaram que, em apenas seis
locais não houve resposta a fertilização nitrogenada, em 21 ocorreu resposta média a
adubação (aumento da produtividade em até 25%) e em 10 houve aumento de mais de 25%
(alta resposta). Essa variação de resposta da cana soca ao N-fertilizante, ocorre devido aos
inúmeros fatores (clima, textura do solo, práticas de manejo, época de corte, entre outros) que
afetam a interação dose N x TCH, ressaltando a importância da realização de pesquisas com o
objetivo de avaliar a curva de resposta da cana-de-açúcar ao N devido a variabilidade da
fertilidade dos principais tipos de solo que ocorrem no Brasil, as inúmeras variedades de cana-
de-açúcar cultivadas comercialmente, as distintas épocas de colheita existentes ao longo da
safra.
Deve ser enfatizado que a época de colheita da cana-de-açúcar nas regiões sudeste
e centro-oeste do Brasil varia de abril a novembro, período no qual também são realizadas as
fertilizações de soqueira, geralmente logo após a colheita em uma única vez (OTTO et al.,
2016). Com isso canaviais de ciclo precoce e médio com colheitas realizadas respectivamente
entre abril a maio e junho a agosto, as fertilizações são realizadas em período seco e frio.
Considerando que entre 70 a 80% do acúmulo de biomassa da cana-de-açúcar ocorre no
período do verão (entre dezembro e março) (GAVA et al., 2001; OLIVEIRA, 2011), é
possível observar falta de sincronia entre a época de maior demanda por nutrientes e a época
de aplicação dos fertilizantes. Portanto existe a necessidade de pesquisas que avaliem a
22
aplicação de doses do N-fertilizante em diferentes épocas no transcorrer da safra agrícola do
Brasil (início, meio e fim de safra).
2.3 Uso de ferramentas de agricultura de precisão para diagnose nutricional da cana-de-
açúcar
A agricultura de precisão é definida como um conjunto de ferramentas aplicadas à
agricultura que possibilitam fazer a gestão da produção agrícola contemplando a variabilidade
espacial e temporal dos campos de cultivos (BLACKMER et al., 1996; SEELAN et al., 2003;
SCHLEMMER et al., 2005). Fundamentalmente a agricultura de precisão é um jogo de ações
que tentam reduzir as ineficiências na produção agrícola e aumentar o retorno econômico ao
agricultor (BALASTREIRE, 2000).
As tecnologias inerentes ao pacote tecnológico da agricultura de precisão podem
ser usadas individualmente ou combinadas com enfoque na sustentabilidade de toda a cadeia
agrícola, sobretudo na gestão do manejo nutricional e produção de biomassa (TEY et al.,
2012). Essas tecnologias (aquisição de informações espaciais, monitores de produtividade,
sensores remotos e proximais) apresentaram avanço tecnológico superior nos sistemas de
produção de cereais (SRINIVASAN, 2006) quando comparado ao ocorrido na cadeia de
produção de cana-de-açúcar (ZAMYKAL et al., 2009).
As dificuldades de avaliar a disponibilidade de N no solo devido à ausência de
métodos de diagnósticos têm impulsionado a busca por sensores para medidas indiretas do
estado nutricional das plantas em N (CANTARELLA, MONTEZANO, 2010). Um
equipamento que vem sendo bastante utilizado é o clorofilômetro portátil que permite
medidas instantâneas e não destrutivas da transmitância da luz vermelha que incide sobre a
folha (ARGENTA et al., 2001) indicando a quantidade de clorofila que por sua vez, serve
como medida indireta do teor de N nas folhas (PIEKIELEK et al., 1995). As correlações entre
a leitura do clorofilômetro e o N foliar são altas, embora é evidente que essa seja afetada pelo
cultivar adotado, umidade da folha e posição do local de leitura (SCHEPERS et al., 1996),
idade da planta (DWYER et al., 1995) e modo de leitura na lâmina foliar (CHAPMAM,
BARRETO, 1997).
Outra alternativa é a utilização de sensores de refletância do dossel de plantas na
predição da dose de N e na mensuração do desenvolvimento da planta submetida a aplicação
de N. Dessa maneira a capacidade de resposta da cana-de-açúcar ao N se apresenta como
variável importantíssima a ser considerada na recomendação e aplicação de N na soqueira
23
(AMARAL et al., 2015a). A deficiência de N causa mudanças no comportamento espectral da
radiação refletida pelas folhas das plantas em virtude das alterações sofridas na falta do
nutriente e por meio de mensuração dessas alterações, realizar a recomendação e aplicação da
adubação nitrogenada de acordo com a real demanda (TARPLEY et al., 2000; ZILLMANN et
al., 2006). Desse modo a refletância espectral de plantas tem sido empregada para identificar
áreas de vegetação com algum estresse aparente ou estabelecer índices de cobertura vegetal
que podem ser associados com o estado nutricional de N em plantas (RAUN et al., 2005).
Nesse contexto foram desenvolvidos sensores de dossel que funcionam
remotamente a partir de aviões, satélites, ou operados próximo ao nível do solo manualmente
ou acoplados a tratores (RANDALL, DELGADO, SCHEPERS, 2008). Os sensores de dossel
são capazes de quantificar variações analisando a refletância das plantas na porção visível do
espectro, principalmente no vermelho e na região do infravermelho próximo podendo
mensurar clorofila e biomassa (PORTZ et al., 2012). Conhecendo a biomassa e a
concentração de N na planta, se pode estimar a quantidade de N que já foi extraída pela
cultura em um determinado local e quanto a cultura precisará para completar seu ciclo.
Um dos índices de vegetação mais estudados tanto para a estimativa da nutrição
por N (EITEL et al., 2008), produtividade (TEAL et al., 2006) e teor de clorofila nas folhas
(WU et al., 2008) é o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI – Normalized
Difference Vegetation Index). Um outro índice de vegetação obtido com o uso do sensor de
refletância do dossel é o NDRE (Normalized Difference Red Edge Index), o qual é apto a
identificar também o conteúdo de N na planta e indiretamente a concentração de clorofila
(EITEL et al., 2007). O NDRE diferentemente do NDVI é mais apto a identificar a
intensidade da coloração (SCHELLING, 2010), tendo em vista que a planta com maior
fornecimento de N pode apresentar coloração verde mais intensa e plantas com ausência de N
tende a apresentarem coloração verde menos intensa e em certos casos até amarelecimento
(MALAVOLTA, 2006).
Com o uso do NDVI e NDRE se torna possível a partir de diferentes metodologias
a recomendação da aplicação de fertilizantes nitrogenados em taxa variável, seja com
aplicações em tempo real, seja regida por mapa de recomendação (AMARAL et al., 2010). Na
última década muitos trabalhos foram realizados no Brasil (INAMASSU et al., 2006;
FRASSON, 2007; SOLARI et al., 2008; AMARAL, 2010; AMARAL & MOLIN, 2011;
PORTZ et al., 2012; AMARAL et al., 2014; FRANCO et al., 2014; AMARAL et al., 2015ab;
ROSA et al., 2015) e em outros países onde há o cultivo da cana-de-açúcar (LOFTON et al.,
2012ab) demonstrando que o sensor de refletância do dossel é capaz de predizer a dose de N e
24
estimar a produção de biomassa da planta auxiliando no manejo da adubação nitrogenada em
cana-de-açúcar.
Na literatura é apresentado um estudo comparando a capacidade de três sensores
de refletância do dossel de plantas em predizer a dose de N e produção de biomassa pela
planta (AMARAL et al., 2015a). Os resultados demonstram que todos os sensores foram
capazes de estimar o potencial de produção de biomassa pela planta, além de existir
correlação dos índices dos sensores com o teor de clorofila (índice SPAD) e N na folha.
Também é relatado que o sensor de refletância do dossel de plantas (ACS 430 Crop Circle),
por meio dos índices NDVI e NDRE obteve maior eficiência na predição a dose de N aplicada
na cana-de-açúcar, quando comparado aos demais sensores (Green Seker e ACS 410 Crop
Circle).
Existem questões a serem esclarecidas em relação a utilização desse sensor no
diagnóstico da necessidade nutricional da cultura ao N devido as variedades de cana-de-
açúcar apresentam diferentes níveis de exigência em N (ROBINSON et al., 2007) e
estratégias distintas para adquirir o N (ROBINSON et al., 2011). Outro aspecto que deve ser
destacado é a extensão do período de colheita da cana-de-açúcar na região centro sul do Brasil
pois a safra se estende desde meados de abril até fim de novembro. Assim canaviais colhidos
em épocas de estiagem durante os meses de junho julho e agosto, apresentarão baixa resposta
a N no período seco e consequentemente pequena biomassa para monitoramento ao passo
que, com o fim da época seca e retorno das condições hídricas favoráveis, em certos casos
pode ser inviável o acesso a lavoura para aplicação do N-fertilizante, devido a altura das
plantas e seu estágio fisiológico de acordo com a curva de crescimento e produção de
biomassa da cana-de-açúcar durante seu ciclo agrícola (OLIVEIRA et al., 2013; MARIANO
et al., 2015).
Neste contexto é evidente que a cultura da cana-de-açúcar comparada a outras
culturas, por exemplo soja, milho, trigo possuí características peculiares (extenso ciclo
agrícola e longo período de colheita) dificultando o emprego da agricultura de precisão no
manejo da adubação nitrogenada, devido as condições climáticas durante o período de
colheita. Com isso, é necessário analisar se a capacidade dos sensores de refletância na
predição da dose de N é alterada de acordo com as respectivas épocas de colheita e aplicação
do N-fertilizante na cana-de-açúcar.
25
3. MATERIAL E MÉTODOS
A pesquisa foi desenvolvida em três áreas comerciais com longo histórico de
cultivo da cana-de-açúcar (mais de 18 anos), localizadas na região de Ribeirão Preto - SP,
município de Sales Oliveira - SP (20º52’31”S, 47º57’56”O) - Figura 1. Até o ano de 2010,
estas áreas foram colhidas utilizando o sistema de colheita semimecanizado (cana queimada),
e a partir de 2011 houve a adoção do sistema de colheita mecanizado sem queima prévia da
palha (cana crua). Em todo o período de manejo da cana queimada sempre houve a aplicação
de vinhaça na dose de 100 m³ ha-1
realizada logo após o corte. Com o início da colheita da
cana crua não houve mais a aplicação de vinhaça.
Figura 1. Localização geográfica das áreas experimentais.
As áreas experimentais foram escolhidas em função da época de colheita da cana-
de-açúcar na região centro sul do Brasil. A primeira área colhida no início de safra (meses de
abril a maio), a segunda área colhida no meio de safra (meses entre julho e agosto) e a terceira
área colhida no fim de safra (meses de outubro e novembro).
Foi escolhida a variedade IACSP95-5000 (2º corte), a qual possui longo período
útil de industrialização (PUI), adaptada a colheita mecanizada, com boa brotação sobre a
palha, além dessa ser uma variedade em expansão de cultivo na região centro sul do Brasil
(VITTI et al., 2012). Nas áreas de início e meio de safra, um mês antes da colheita foi
aplicado maturador Fluazifope-p-butílico (Fusilade 250EW), associado a um fertilizante foliar
(L1), com 0,5% de B, e 4,5% de Zn, utilizando as respectivas doses de, 0,25 L ha-1
e 0,20 L
ha-1
.
O experimento iniciou com a colheita e instalação dos tratamentos em abril de
2013, após a colheita do primeiro corte na área de início de safra. O término das avaliações e
consequentemente do experimento ocorreu em outubro de 2015.
26
3.1 Caracterização das áreas experimentais
Em cada uma das áreas anteriormente a instalação dos tratamentos foi feita a
caracterização química e física do solo (Tabelas 1 a 3) de acordo com Raij et al. (2001).
Foram amostrados 10 pontos ao acaso em cada área experimental, com amostragem em
diferentes profundidades até 1,00 m. Após as amostragens houve a homogeneização do solo
em cada profundidade e identificação das amostras compostas.
Tabela 1. Caracterização química e granulométrica do solo (área 1 - colheita em abril). Prof. pH MO S-SO4 P K Ca Mg H+Al Al SB CTC V
m CaCl2 g dm-3
--------mg dm-3
------- --------------------------- mmolc dm-3
-------------------- %
0-0,2 5,2 40 6 11 1,3 30 12 39 0 43,0 82,0 52
0,2-0,4 5,3 38 9 10 1,8 37 10 39 0 48,1 86,7 53
0,4-0,6 5,5 32 13 9 0,7 37 8 33 0 45,5 78,3 57
0,6-0,8 5,8 20 10 8 0,7 29 6 24 0 35,1 59,3 56
0,8-1,0 5,7 14 46 5 0,7 22 4 23 0 27,0 50,4 47
Análise Granulométrica
Profundidade Areia Silte Argila Classe textural
m ---------------------------- g kg-1
----------------------------
0-0,2 127 325 548 Argila Siltosa
0,2-0,4 137 275 588 Argila Siltosa
0,4-0,6 109 274 617 Muito Argiloso
0,6-0,8 95 305 600 Argila Siltosa
0,8-1,0 99 296 605 Argila Siltosa OBS: Análise laboratorial para determinação dos teores de nutrientes no solo, de acordo com a metodologia proposta por Raij
et al. (2001); Análise granulométrica do solo, de acordo com metodologia proposta pela Embrapa (2006). FONTE:
Laboratório de Análise de solo e planta Ribersolo - Ribeirão Preto - SP.
Tabela 2. Caracterização química e granulométrica do solo (área 2 - colheita em julho). Prof. pH MO S-SO4 P K Ca Mg H+Al Al SB CTC V
m CaCl2 g dm-3
--------mg dm-3
------- --------------------------- mmolc dm-3
-------------------- %
0-0,2 5,4 37 66 15 6 53 18 28 0 78,0 106,0 73
0,2-0,4 5,2 34 63 28 4,4 48 13 40 0 65,2 105,1 62
0,4-0,6 5,3 28 66 16 2,0 37 10 36 0 48,2 84,5 57
0,6-0,8 5,4 19 81 8 0,8 33 9 27 0 42,8 70,0 60
0,8-1,0 5,7 15 101 7 0,5 33 8 23 0 42,3 65,7 61
Análise Granulométrica
Profundidade Areia Silte Argila Classe textural
m ---------------------------- g kg-1
----------------------------
0-0,2 115 331 554 Argila Siltosa
0,2-0,4 105 281 614 Muito Argiloso
0,4-0,6 100 287 613 Muito Argiloso
0,6-0,8 91 313 596 Argila Siltosa
0,8-1,0 80 315 605 Argila Siltosa OBS: Análise laboratorial para determinação dos teores de nutrientes no solo, de acordo com a metodologia proposta por Raij
et al. (2001); Análise granulométrica do solo, de acordo com metodologia proposta pela Embrapa (2006). FONTE:
Laboratório de Análise de solo e planta Ribersolo - Ribeirão Preto - SP.
27
Tabela 3. Caracterização química e granulométrica do solo (área 3 - colheita em outubro). Prof. pH MO S-SO4 P K Ca Mg H+Al Al SB CTC V
m CaCl2 g dm-3
--------mg dm-3
------- --------------------------- mmolc dm-3
-------------------- %
0-0,2 5,2 37 44 12 2,0 41 17 38 0 60,0 98,0 60
0,2-0,4 4,9 37 46 11 1,5 30 10 44 0 41,5 85,3 48
0,4-0,6 4,9 32 77 10 1,0 24 5 44 0 29,6 73,3 40
0,6-0,8 4,9 21 171 5 0,6 17 3 38 0 20,0 57,6 36
0,8-1,0 5,2 17 84 4 0,3 15 4 28 0 19,6 47,4 41
Análise Granulométrica
Profundidade Areia Silte Argila Classe textural
m ---------------------------- g kg-1
----------------------------
0-0,2 127 297 576 Argila Siltosa
0,2-0,4 119 250 631 Muito Argiloso
0,4-0,6 105 247 648 Muito Argiloso
0,6-0,8 90 251 659 Muito Argiloso
0,8-1,0 85 244 671 Muito Argiloso OBS: Análise laboratorial para determinação dos teores de nutrientes no solo, de acordo com a metodologia proposta por Raij
et al. (2001); Análise granulométrica do solo, de acordo com metodologia proposta pela Embrapa (2006). FONTE:
Laboratório de Análise de solo e planta Ribersolo - Ribeirão Preto - SP.
Com base nas avaliações granulométrica e dos atributos químicos, os solos das
áreas foram classificados como Latossolo Vermelho Eutroférrico (EMBRAPA, 2006), com
ambiente de produção A2/B1 segundo metodologia do Instituto Agronômico de Campinas -
IAC/Programa AmbCana (2012), onde em uma escala de A a E, ambientes A e B não
apresentam limitações ao cultivo de cana-de-açúcar. Ao final do período experimental em
cada uma das áreas experimentais foi feita nova amostragem do solo seguindo os mesmos
procedimentos descritos na caracterização inicial para quantificar os padrões de fertilidade
(Tabela 4).
Tabela 4. Caracterização final da fertilidade do solo, em cada área experimental. Prof. PH MO S-SO4 P K Ca Mg H+Al Al SB CTC V
m CaCl2 g dm-3
--------mg dm-3
------- --------------------------- mmolc dm-3
-------------------- %
Área 1 - colheita em início de safra
0-0,2 5,5 30 9 11 0,7 41 12 33 0 54 87 62
0,2-0,4 5,7 27 7 10 0,5 44 10 32 0 55 87 63
0,4-0,6 5,5 20 70 44 3,7 29 8 29 0 41 69 59
0,6-0,8 5,8 17 110 56 3,3 25 8 26 0 36 62 59
0,8-1,0 5,6 16 75 5 0,4 17 5 26 0 22 48 47
Área 2 - colheita em meio de safra 0-0,2 5,5 29 11 11 1,2 54 16 33 0 71 104 68
0,2-0,4 5,4 23 18 11 0,6 48 12 31 0 61 92 66
0,4-0,6 5,6 18 49 5 0,6 31 10 25 0 42 66 63
0,6-0,8 5,6 14 69 2 0,5 16 6 21 0 22 43 52
0,8-1,0 5,8 13 36 2 0,5 16 5 21 0 22 43 51
Área 3 - colheita em final de safra 0-0,2 5,0 25 20 10 0,8 23 11 45 0 35 80 44
0,2-0,4 4,9 22 46 24 0,8 16 8 47 1 25 72 35
0,4-0,6 4,8 16 109 8 0,3 12 6 46 0 18 64 29
0,6-0,8 5,0 13 87 7 0,3 10 5 33 0 15 48 32
0,8-1,0 4,9 13 45 7 0,4 9 5 31 0 14 45 32 OBS: Análise laboratorial para determinação dos teores de nutrientes no solo, de acordo com a metodologia proposta por Raij
et al. (2001); Análise granulométrica do solo, de acordo com metodologia proposta pela Embrapa (2006). FONTE:
Laboratório de Análise de solo e planta Ribersolo - Ribeirão Preto - SP.
28
3.2 Delineamento experimental
O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados (DBC) com
parcelas subdivididas em quatros repetições. Os tratamentos principais foram épocas de
aplicação do N-fertilizante (0, 30, 60, 90 e 120 dias após o corte - DAC) e os tratamentos
secundários alocados nas sub parcelas as doses de N (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1
N),
totalizando 100 parcelas experimentais em cada área. As parcelas foram constituídas por 40
linhas de cana-de-açúcar com 30 metros de comprimento e as sub parcelas abrangeram 8
linhas com 30 metros de comprimento (Figura 2). Como área útil se adotou as 6 linhas
centrais de cada subparcela, com 20 m de comprimento desconsiderando-se os 5 m iniciais e
finais em cada subparcela, e as linhas adjacentes as demais subparcelas.
D3 D4 D1 D4 D2
D4 D1 D3 D2 D1
D5 D2 D4 D3 D5
D2 D5 D2 D5 D4
D1 D3 D5 D1 D3
D5 D5 D1 D2 D3
D2 D1 D4 D1 D5
D1 D2 D2 D3 D4
D4 D3 D5 D5 D1
D3 D4 D3 D4 D2
D4 D5 D1 D3 D2
D5 D2 D3 D4 D1
D3 D4 D2 D5 D5
D1 D3 D4 D2 D4
D2 D1 D5 D1 D3
D1 D5 D1 D5 D3
D4 D3 D5 D4 D1
D5 D1 D4 D1 D4
D3 D2 D3 D2 D5
D2 D4 D2 D3 D2
Figura 2. Croqui da área experimental. As cores representam as épocas de aplicação:
(vermelho - 0DAC, verde - 30DAC, azul - 60DAC, amarelo - 90DAC, branco
- 120 DAC). As letras maiúsculas representam as doses de N aplicadas (kg ha-
1 N): D1 - 0, D2 - 50, D3 - 100, D4 - 150, D5 - 200).
3.3 Fertilizante nitrogenado e modo de aplicação
A fonte nitrogenada utilizada foi o nitrato de amônio (33% N), aplicado em
ambos os lados da linha de cana-de-açúcar a uma profundidade de 0,12 m (Figura 3) com
o auxílio de um implemento montado a um trator de 132 kW 4x2 TDA. Se adotou essa
fonte nitrogenada afim de evitar possível perda de N no sistema solo planta atmosfera
150 m
30 m
12 m
240 m
29
como por exemplo, através da volatilização da amônia quando utilizado a fonte
nitrogenada ureia. Antes de cada aplicação o implemento foi regulado para dose de
fertilizante desejada. Na área colhida no final de safra durante os dois anos de ensaio, na
época de aplicação 120 DAC em que a cana-de-açúcar se encontrava no estágio de
desenvolvimento de elongação dos colmos segundo a classificação de Bonnett (2014) não
foi possível realizar a adubação nitrogenada de forma mecanizada. Assim essa foi
realizada manualmente sendo aberto sulcos com auxílio de enxadas, para a realização da
aplicação incorporada do N-fertilizante nos dois lados da soqueira, em que a priori as
dosagens de fertilizante eram pesadas em sacos plásticos com o auxílio de balança
eletrônica.
Transcorridos um mês da colheita foi feita aplicação em área total de cloreto
de potássio (60% K2O) na dose de 120 kg ha-1
de K2O. Essa aplicação foi feita em
superfície sobre a camada de palha nos dois lados da linha utilizando aduladora a lanço
acoplada a um trator de 78 kW 4x2 TDA. Não houve a necessidade de incorporação do
potássio devido o mesmo não sofrer perdas quando aplicado na superfície do solo ou
palha, além desse ser um elemento que apresenta grande mobilidade no perfil do solo
(MALAVOLTA, 2006).
Figura 3. Localização do fertilizante nitrogenado na aplicação incorporada ao solo (esq.)
e equipamento utilizado na aplicação do N-fertilizante (dir.).
3.4 Avaliação da Cultura
Durante o ciclo de crescimento da cana-de-açúcar foram realizadas avaliações
do estado nutricional e de parâmetros morfológicos da cultura, em cada um dos
experimentos nas respectivas áreas úteis de cada sub parcela. A primeira avaliação foi
realizada aos 30 DAC e as demais aos 60, 90, 120 e 150 DAC. Importante relatar a fase
30
de desenvolvimento vegetativo que essas plantas se encontravam a campo de acordo com
a classificação proposta por Bonnett (2014). Nas avaliações iniciais feitas aos 30, 60 e 90
DAC, as plantas estavam na fase de perfilhamento primário e secundário. Já nas
avaliações feitas aos 120 e 150 DAC praticamente a fase de perfilhamento havia cessado
e assim se deu inicio a uma nova fase denominada elongação dos colmos.
Para a área 1 instalada em abril de 2013, as avaliações ocorreram de maio a
setembro de 2013, na área 2 instalada em agosto de 2013, as avaliações ocorreram de
setembro - 2013 a janeiro – 2014 e na área 3 instalada em outubro de 2013, as avaliações
ocorreram de novembro - 2013 a março de 2014. O mesmo procedimento foi realizado
para o segundo ano do experimento (2014/2015).
O estado nutricional da cultura foi avaliado por meio de dois métodos
distintos: amostragem e avaliação do teor de clorofila na folha +1 (TVD - Top Viseble
Dewlap) por meio de clorofilômetro (SPAD-502 -Spectrum Technologies, Inc, Plainfield,
IL, EUA); e sensor de refletância do dossel (SOAT - ACS – 430, Crop Circle Holland
Scientific, Lincon, NE, EUA).
Na mensuração do índice SPAD, 10 perfilhos primários (BONNETT, 2014)
foram selecionadas ao caso na área útil, e no limbo foliar do terço médio da folha +1
foram realizadas duas leituras do índice SPAD. O sensor de refletância do dossel foi
utilizado na execução de leituras sobre o dossel das plantas a distância fixa do dossel de
0,8 m conforme recomendado pelo fabricante e adotado por Amaral & Molin (2011). As
leituras foram sempre realizadas em duas linhas (nº 3 e nº 4) da área útil de cada sub
parcela, com aquisição média de 150 pontos por linha, obtendo assim o valor médio dos
índices NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) e NDRE (Normalized
Difference Red Edge Index), em cada sub parcela.
Em relação aos parâmetros morfológicos foram avaliados: densidade
populacional por meio da contagem dos perfilhos primários e secundários em 20 metros
nas quatro linhas centrais da área útil de cada sub parcela; altura (m) de 10 perfilhos
primários estando esses ou não na fase de elongação dos colmos (BONNETT, 2014)
medidos com fita métrica até a inserção da folha +1 (TVD), além da contagem do número
de folhas secas e folhas verdes totalmente expandidas.
A produtividade industrial foi feita na área útil de cada sub parcela sendo
demarcados 2 m de linha de cana-de-açúcar onde se contou o número de colmos totais.
Esses foram colhidos manualmente tendo as partes separadas em folhas secas, ponteiros e
colmos. Todas essas partes das plantas presentes nos 2 m amostrais foram pesadas e de
31
acordo com a população de plantas por área, estimou-se a produtividade por hectare de
cada parcela (Mg ha-1
). Em seguida, dez colmos foram selecionados ao acaso, medido a
altura de colmos (até o ponto de quebra natural do ponteiro) com fita métrica e diâmetro
utilizando um paquímetro digital. Após as medições, os colmos foram triturados e
enviados ao laboratório de qualidade tecnológica do grupo Biosev (unidade MB - Morro
Agudo - SP), para determinação dos parâmetros tecnológicos da matéria prima segundo
metodologia proposta por Fernandes (2003).
As amostras de colmos, e ponteiros foram sub amostradas após terem sido
trituradas em uma picadora, juntamente com a sub amostra de folha seca obtida na área
amostral. Essas sub amostras foram enviadas para o laboratório agronômico do
Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE / CNEPM), para
determinação da massa seca após secagem em estufa com circulação de ar a 65º C por 72
horas. Posteriormente, as amostras foram moídas em moinho de facas tipo Wiley e
enviadas ao laboratório para determinação do teor de N em cada uma das frações da
planta (palha, ponteiro e colmo), de acordo com a metodologia proposta por Bataglia et
al. (1983). Com os resultados do teor de N em base seca para cada fração da parte aérea
da cana-de-açúcar (folha seca, ponteiro e colmo), foram calculados: o total de N
acumulado na parte aérea da planta (kg ha-1
N), a extração de N pela planta para a
produção de uma tonelada de colmo (kg N TC-1
) e a eficiência de utilização do nitrogênio
(EUN) de acordo com a quantidade de biomassa em base seca produzida em função da
quantidade de N acumulado na planta, conforme a equação descrita por Robinson et al.
(2007):
EUN = kg biomassa produzida em base seca
kg N acumulado na parte aérea em base seca
3.5 Dados climatológicos
Em todo o período experimental os dados climatológicos foram monitorados com
o auxílio de uma estação meteorológica automática (Vantage Pro II - Decagon Devices,
Califórnia - EUA) instalada há uma distância de 5 km das áreas experimentais. Com isso foi
possível realizar o cálculo do balanço hídrico de cada área (metodologia de Thornthwaite &
Mather, 1955), ao longo das duas safras agrícolas (Figuras 4a, 4b e 4c).
32
Figura 4a. Balanço hídrico para os anos agrícolas 2013/2014 e 2014/2015 na área
colhida no início de safra (área 1).
Figura 4b. Balanço hídrico para os anos agrícolas 2013/2014 e 2014/2015 na área colhida no
meio de safra (área 2).
Instalação área 2
Adubações e Avaliações (0
a 150 DAC)
Adubações e Avaliações (0 a
150 DAC)
Adubações e Avaliações (0
a 150 DAC)
Adubações e Avaliações (0
a 150 DAC)
Instalação
área 1
1a colheita área 1
2a colheita área 2
2a colheita área 1
1a colheita área 2
33
Figura 4c. Balanço hídrico para os anos agrícolas 2013/2014 e 2014/2015 na área colhida no
final de safra (área 3).
3.6 Análise estatística
Todos os dados foram submetidos a análise de variância e quando significativos,
comparados pelo teste de Tukey com nível de confiança de 90% (P< 0,10). Para comparação
das doses de N foi feito o uso de regressões (linear ou quadrática). Utilizando as regressões
significativas na análise do efeito do aumento da dose de N na produtividade de colmos, foi
calculado a dose econômica de fertilizante a ser aplicada em cada uma das épocas de colheita
(início, meio e fim de safra) baseado no preço médio respectivamente, da tonelada de cana e
do fertilizante nitrogenado em cada momento em que a colheita foi realizada.
Com os dados obtidos em todo o período experimental em todas as áreas foi
realizado a análise conjunta de experimentos analisando a resposta da cana-de-açúcar a época
e dose de N aplicada de acordo com o momento de colheita da lavoura, bem como a
capacidade do sensor de refletância do dossel de plantas em monitorar a diagnose nutricional
em N da cana-de-açúcar de acordo com as respectivas épocas de colheita, época de aplicação
e dose de N empregada. Foram utilizados nessas análises os programas estatísticos R (v. 9.1 R
development Core Team, 2011) e Statistica (v.12, Dell Statistica, BDA Solutions).
Instalação área 3
Adubações e
Avaliações (0 a
150 DAC)
1a colheita área 3
Adubações e
Avaliações (0 a 150 DAC)
2a colheita área 3
34
4. RESULTADOS
4.1 Época de aplicação e dose de nitrogênio em soqueira de cana-de-açúcar colhida em
início, meio e final de safra
4.1.1 Área colhida no início de safra
A cana-de-açúcar não apresentou diferenças em relação a época de aplicação e
dose de N para os parâmetros biométricos (número, altura, e diâmetro dos colmos) no
primeiro ano do experimento (Tabela 10). Contudo, a aplicação de diferentes doses de N em
épocas distintas apresentou reflexos na produtividade de colmos da cultura (TCH). Em
relação a qualidade tecnológica da matéria prima (pol e TPH), somente houve diferença para a
TPH de acordo com a dose de N empregada. No segundo ano, de acordo com as épocas de
aplicação e dose de N continuaram a existir diferenças na TCH e TPH além do fator época de
aplicação modificar os parâmetros: altura do colmo, diâmetro do colmo e pol (Tabela 10). As
diferenças existentes em outros parâmetros (fibra, brix e ATR) se encontram em anexo no
final da tese.
As épocas de aplicação 0, 30, 60 e 120 DAC apresentaram TCH superior no
primeiro ano (Tabela 11) e a época 90 DAC obteve a menor TCH. O aumento da dose de N
promoveu efeito quadrático na produtividade da cana-de-açúcar (Figura 5), sendo a maior
produtividade teórica obtida com a aplicação de 140 kg ha-1
de N.
Nas aplicações realizadas aos 30, 60, e 90 DAC, a interação época de aplicação e
dose de N foi significativa, de modo que na época 30 DAC o aumento da dose de N
apresentou tendência de efeito linear na TCH, e para as épocas 60 e 90 DAC o mesmo
apontou efeito quadrático, com produtividade máxima teórica obtida mediante a aplicação,
respectivamente, de 108 e 92 kg ha-1
de N (Figura 6) baseado nas regressões das curvas de
resposta da adubação nitrogenada.
35
Tabela 10. Valores de probabilidade do teste F para parâmetros avaliados em área colhida no
início de safra.
Parâmetros Tratamentos Ano 1
p valor
Ano 2
p valor
Estande
(colmos viáveis m-1
)
Época de aplicação 0,47 0,15
Dose de N 0,46 0,34
Época de aplicação x dose 0,61 0,99
Altura
do Colmo
Época de aplicação 0,44 0,001
Dose de N 0,28 0,17
Época de aplicação x dose 0,44 0,48
Diâmetro
do Colmo
Época de aplicação 0,25 0,001
Dose de N 0,95 0,63
Época de aplicação x dose 0,50 0,95
Produtividade de colmos
(Mg ha-1
)
Época de aplicação 0,05 0,05
Dose de N 0,001 0,001
Época de aplicação x dose 0,001 0,001
Pol da cana
Época de aplicação 0,88 0,06
Dose de N 0,34 0,71
Época de aplicação x dose 0,91 0,13
Brix da cana
Época de aplicação 0,31 0,04
Dose de N 0,12 0,28
Época de aplicação x dose 0,31 0,21
Fibra da cana
Época de aplicação 0,06 0,50
Dose de N 0,45 0,77
Época de aplicação x dose 0,25 0,48
ATR
(kg ATR TC-1
)
Época de aplicação 0,82 0,07
Dose de N 0,28 0,55
Época de aplicação x dose 0,91 0,14
TPH
(Mg ha-1
pol)
Época de aplicação 0,16 0,001
Dose de N 0,001 0,001
Época de aplicação x dose 0,001 0,001 OBS: ATR - Açúcar total recuperável; TPH - Toneladas de Pol por hectare; TC: tonelada de cana.
Tabela 11. Produtividade média da cana-de-açúcar (Mg ha-1
) em função das doses (kg ha-1
de
N) e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de início de safra - área 1 - ano 1
(2014).
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 107 100 84 88 113 98
50 103 82 143 118 111 111
100 123 124 122 98 106 115
150 119 112 109 109 111 112
200 126 124 113 83 121 113
Média 116A 109AB 114A 99B 112AB
P>n 0,22 0,001 0,001 0,001 0,76
DMS época (5%) 13,88
DMS dose (5%) 13,29
CV época (%) 11,7
CV dose (%) 12,9
36
Figura 5. Efeito da dose de N na produtividade da cana-de-açúcar em área de início de safra,
durante duas safras agrícolas. Obs: Teste F regressão(1º e 2º ano: P>n: 0,001).
No segundo ano a cana-de-açúcar adubada aos 30 e 60 DAC apresentaram
redução média de 0,10 m na altura dos colmos (Tabela 12) em relação a altura média obtida
nas demais épocas as quais não se diferiram. Entretanto, a parcela que obteve a maior altura
de colmos (época de aplicação 0 DAC) foi a que apresentou um dos menores valores para o
diâmetro de colmos - média de 25,31mm (Anexo), sendo que, a parcela que obteve a maior
média para o diâmetro dos colmos (27,74 mm) foi a que recebeu o N-fertilizante aos 90 DAC.
As épocas de aplicação 60 DAC (diâmetro médio -27,10 mm) e 120 DAC ( diâmetro médio
26,43 mm) apresentaram valores semelhantes ao obtido na época 90 DAC, enquanto que o
valor da época 30 DAC (diâmetro médio - 25,97 mm) foi próximo ao valor da época 0 DAC.
Tabela 12. Valores médios para a altura de colmos (m) na colheita, em função das doses (kg
ha-1
N) e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de início de safra - área 1 -
ano 2 (2015).
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 1,66 1,52 1,71 1,53 1,51 1,59
50 1,76 1,60 1,55 1,75 1,65 1,66
100 1,76 1,68 1,57 1,69 1,74 1,69
150 1,77 1,68 1,51 1,74 1,78 1,70
200 1,75 1,57 1,63 1,60 1,67 1,64
Média 1,74A 1,61B 1,59B 1,67AB 1,67AB
P>n época 0,001
P>n dose 0,17
P>n interação 0,48
CV época (%) 6,3
CV dose (%) 9,2
37
Figura 6. Efeito da época de aplicação e dose de N na produtividade da cana-de-açúcar, em
área colhida no início de safra, no primeiro ano. Obs: Teste F regressão (30, 60 e 90
DAC: P>n: 0,001).
No segundo ano do experimento devido a seca ocorrida em 2014 (Figura 4a), em
geral houve um decréscimo de 24% (27 Mg ha-1
) na TCH da cana-de-açúcar em relação ao
primeiro ano. Entretanto, continuou a existir diferenças entre as épocas de aplicação e dose de
N demonstrando que a produtividade da cana colhida no início de safra pode ser influenciada
pela época de aplicação e dose do fertilizante nitrogenado (Tabela 13). As aplicações feitas
aos 0, 30, 90 e 120 DAC apresentaram produtividades superiores a aplicação feita aos 60
DAC a qual obteve a menor produtividade (Tabela 13). De acordo com a curva de regressão
para a dose de N e TCH, ocorreu efeito quadrático (Figura 5), sendo a maior produtividade
teórica obtida com a dose de 108 kg ha-1
de N.
A interação época de aplicação e dose de N foi significativa para todos os
tratamentos (Figura 7) de tal modo que, para as épocas de aplicação 0, 30 e 90 DAC, a curva
de regressão apresentou efeito quadrático da dose de N na produtividade da cana-de-açúcar,
com ponto de máxima mediante a aplicação de 100 kg ha-1
de N. Já para as aplicações feitas
aos 60 e 120 DAC, ocorreram respectivamente, incrementos e decréscimos lineares, na TCH
de acordo com o aumento da dose de N.
90 DAC
60 DAC
30 DAC
38
Tabela 13. Produtividade média da cana-de-açúcar (Mg ha-1
) em função das doses (kg ha-1
N)
e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de início de safra - área 1 - ano 2
(2015).
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 66 79 67 72 93 75
50 103 94 67 93 95 90
100 84 93 79 100 76 86
150 87 90 69 87 80 83
200 81 80 81 88 76 81
Média 84AB 87A 73B 88A 84AB
P>n 0,001 0,05 0,07 0,001 0,001
DMS época (5%) 14,47
DMS dose (5%) 7,30
CV época (%) 16,1
CV dose (%) 9,4
Figura 7. Efeito da época de aplicação e dose de N na produtividade da cana-de-açúcar em
área de colheita em início de safra, no segundo ano. Obs: Teste F regressão (0, 30,
60, 90 e 120 DAC: P>n: 0,001).
0 DAC 30 DAC
60 DAC
90 DAC
120 DAC
39
Com base nas curvas de regressões para o efeito do aumento da dose de N na
TCH da cultura, e levando em consideração a relação entre o preço médio da tonelada de cana
e o preço médio do fertilizante (R$ kg N-1
) foi calculado a dose econômica as ser aplicada na
lavoura canavieira colhida em início de safra (Tabela 14). Em síntese, a dose econômica
média a ser aplicada foi 85 kg ha-1
N, todavia, ao analisar os cenários possíveis: baixo preço
da cana e fertilizante; baixo preço da cana e alto preço do fertilizante; alto preço da cana e
baixo preço do fertilizante; alto preço da cana e fertilizante a dose econômica média obtida foi
respectivamente de : 80, 70, 95 e 90 kg ha-1
N.
Tabela 14. Dose econômica de fertilizante nitrogenado a ser aplicado em área colhida no
início de safra. Preço da cana
(R$/Mg)
Preço do Nitrato de Amônio (R$/Mg.)
800 900 1000 1100 1200 1300
Dose econômica de N (kg ha-1
)
40 79 75 70 66 61 56
50 87 83 79 76 72 68
60 92 89 86 82 79 76
70 95 93 90 87 85 82
80 98 96 93 91 89 86
90 98 96 94 92 92 90
Em relação a qualidade tecnológica da matéria prima, no primeiro ano a TPH
apresentou diferença em relação a dose de N. A máxima TPH foi obtida com a aplicação de
107 kg ha-1
de N (Figura 8) de acordo com a curva de regressão. A interação época de
aplicação e dose de N foi significativa, sendo que a aplicação feita aos 0, 60 e 90 DAC o
aumento da dose de N apresentou tendência de efeito quadrático na TPH, e a aplicação feita
aos 30 e 120 DAC obteve aumento linear na TPH (Figura 9), baseado na curva de resposta e
regressão.
Figura 8. Efeito da dose de N na TPH da cana-de-açúcar em área colhida no início de safra,
por duas safras agrícolas. Obs: Teste F regressão (1º e 2º ano: P>n: 0,001).
40
Figura 9. Efeito da dose de N e época de aplicação na TPH da cana-de-açúcar em área
colhida no início de safra, durante os dois anos de experimentação. Obs: Teste F
regressão (0, 30, 60, 90 e 120 DAC: P>n: 0,001).
No segundo ano, a TPH continuou a ser influenciada pelas épocas de aplicação e
dose de N (Tabela 15). A época de aplicação 60 DAC apresentou a menor TPH enquanto que
as épocas 30 e 90 DAC apresentaram as maiores TPH. Embora não exista diferença entre as
doses 50, 100 e 150 kg ha-1
de N, a curva de regressão indica como ponto de máxima a
Ano 1 - 2014 Ano 2 - 2015
30 DAC
0 DAC
60 DAC
90 DAC
120 DAC
41
aplicação de 122 kg ha-1
de N (Figura 8), e a interação época de aplicação e dose de N foi
significativa. Desse modo, nas aplicações feitas aos 0, 30 e 90 DAC o aumento da dose de N
apresentou efeito quadrático na TPH, enquanto que, nas aplicações ocorridas aos 60 e 120
DAC houve respectivamente acréscimo e decréscimo linear na TPH, segundo as doses de N
empregadas (Figura 9). O parâmetro tecnológico pol (Tabela 16) apresentou diferença
mediante a época de aplicação do fertilizante nitrogenado, em que as aplicações feitas aos 0 e
120 DAC obtiveram os menores valores de pol.
Tabela 15. Valores médios de TPH (Mg ha-1
Pol), em função das doses (kg ha-1
N)e épocas
de aplicação (DAC) de N em ensaio de início de safra, no segundo ano.
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 7,7 10,3 7,3 7,7 11,3 8,8
50 11,6 11,8 7,2 12,1 10,5 10,6
100 9,5 12,2 8,8 11,8 8,5 10,2
150 9,6 11,8 7,9 11,4 9,2 10,0
200 9,5 10,0 10,6 10,6 8,2 9,8
Média 9,6BC 11,2A 8,4C 10,7AB 9,6BC
P>n época 0,001
P>n dose 0,001
P>n interação 0,001
CV época (%) 14,0
CV dose (%) 13,2
Tabela 16. Valores médios de pol da cana-de-açúcar (%), em função das doses (kg ha-1
de N)
e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de início de safra, no segundo ano.
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 11,7 13,0 11,0 10,7 12,1 11,7
50 11,3 12,5 10,7 13,0 11,1 11,7
100 11,3 13,1 11,1 11,8 11,2 11,7
150 11,1 13,1 11,5 13,1 11,6 12,1
200 11,8 12,5 13,1 12,0 10,8 12,0
Média 11,4B 12,8A 11,5AB 12,1AB 11,4B
P>n época 0,06
P>n dose 0,71
P>n interação 0,13
CV época (%) 11,0
CV dose (%) 8,6
O acúmulo de N na parte aérea da cana-de-açúcar realizado no segundo ano do
experimento (Tabela 17) obteve a seguinte a ordem decrescente: colmos (45,4%), obtiveram
maior acúmulo, seguido do ponteiro (43,3%) e folha seca (11,7%) de acordo com as
avaliações feitas no segundo ano. Todavia, devido as condições de déficit hídrico ocorridos no
segundo ano, não houve diferença no acúmulo de N na parte aérea e extração de N para
produção de colmos (Tabela 18) de acordo com a época de aplicação e dose de N empregada.
42
Tabela 17. Acúmulo de nitrogênio pela cana-de-açúcar (kg ha-1
) colhida no início de safra
(2ºano)
Parte
Época de aplicação
dose de N 0DAC 30DAC 60DAC 90DAC 120DAC Média
Colmo
0 48,7 54,4 50,6 86,9 83,5 64,8
50 76,2 86,3 64,9 84,1 78,3 77,9
100 83,9 98,4 75,9 77,8 76,3 82,5
150 85,4 75,2 73,7 86,8 78,7 80
200 84,8 72,9 71,1 73,9 93,5 79,2
Média 75,8 77,4 67,2 81,9 82
P>n 0,11 0,08 0,50 0,89 0,81
CV(%) 32,9¹ 24,7²
Ponteiro
0 67,5 54,4 85,4 71,9 65,9 69
50 69,7 63,2 76,5 81,1 83,8 74,2
100 85 61,7 82,5 58 86,6 74,8
150 68,6 80,7 78,9 83,8 75,4 77,5
200 55,7 59,6 72,4 66 95,7 69,9
Média 69,3AB 63,9A 79,1AB 72,2AB 81,5A
P>n 0,66 0,70 0,96 0,64 0,59
CV(%) 19,8¹ 31,7²
Folha Seca
0 16,1 14,7 23,7 14,8 20,1 17,9
50 25,5 18 17,5 21,7 21,1 20,7
100 21,7 18,2 19,9 24,4 26,5 22,2
150 25,9 17,5 16,7 23 16,9 20
200 16,6 15,4 18,8 20 19,8 18,1
Média 21,2 16,8 19,3 20,8 20,9
P>n 0,30 0,96 0,79 0,54 0,60
CV(%) 35,4¹ 36,7²
0 132 123 159 173 169 151
50 171 167 158 186 183 173
Extração Total 100 190 178 178 160 189 179
(Parte Aérea) 150 179 173 169 193 171 177
200 157 147 162 159 209 167
Média 166 158 165 174 184
P>n 0,13 0,13 0,91 0,48 0,43
CV(%) 17,9¹ 16,7² OBS: ¹ CV - Coeficiente de variação para época de aplicação; ² CV para a dose de N. Teste F - colmo: P>n época de aplicação: 0,53;
P>n dose de N: 0,11; P>n interação: 0,53; F- regressão linear e quadrática: 0,05* e 0,001**, respectivamente; Teste F -
ponteiro: P>n época de aplicação: 0,05*; P>n dose de N: 0,83; P>n interação: 0,89; F- regressão linear e quadrática: 0,82 e
0,29, respectivamente; Teste F - folha seca: P>n época de aplicação: 0,45; P>n dose de N: 0,45; P>n interação: 0,87; F-
regressão linear e quadrática: 0,95 e 0,06, respectivamente; Teste F - extração total: P>n época de aplicação: 0,26; P>n dose
de N: 0,07; P>n interação: 0,58; F- regressão linear e quadrática: 0,14 e 0,001**, respectivamente; Letras maiúsculas na linha
diferem para época de aplicação.
43
Tabela 18. Valores médios da extração de N por tonelada de colmo (kg N TC-1
) obtidos em
área colhida no início de safra (2ºano)
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 2,0 1,6 2,4 2,4 1,8 2,0
50 1,7 1,8 2,4 2,0 1,9 2,0
100 2,3 1,9 2,3 1,6 2,6 2,1
150 2,1 1,9 2,4 2,2 2,2 2,2
200 2,2 1,8 2,0 1,8 2,7 2,1
Média 2,1 1,8 2,3 2,0 2,2
P>n 0,25 0,74 0,52 0,04 0,001
DMS época (5%) 0,45
DMS dose (5%) 0,32
CV época (%) 20,0
CV dose (%) 16,7
A EUN obtida no segundo ano apresentou diferença em relação a dose de N, na
qual o aumento da dose de N promoveu redução da EUN (Tabela 19). Para as épocas de
aplicação 0, 90 e 120 DAC, a interação época de aplicação e dose de N foi significativa. Nas
épocas 0 e 120 DAC o aumento da dose de N diminuiu a EUN, enquanto que aos 90 DAC, o
emprego de doses crescentes de N aumentou a EUN.
Tabela 19. Eficiência de uso do nitrogênio (EUN) em área colhida no início de safra (2ºano)
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 257 288 241 209 256 250
50 273 262 225 254 254 254
100 222 242 213 269 213 232
150 228 268 226 229 233 237
200 217 247 252 249 187 231
Média 239 261 231 242 228
P>n 0,02 0,15 0,33 0,03 0,001
DMS época (5%) 34,3
DMS dose (5%) 22,8
CV época (%) 22,1
CV dose (%) 9,9
4.1.2 Área colhida no meio de safra
O estande e altura de colmos da cana-de-açúcar foi alterado pelo emprego das
doses de N no primeiro ano do experimento (Tabela 20). Houve tendência de efeito
quadrático no estande de colmos viáveis (colmo m-1
) com o maior valor obtido para a
44
aplicação de 150 kg ha-1
de N, de acordo com a curva de resposta a aplicação das doses de N,
além do pequeno aumento na altura dos colmos (Figura 10).
Tabela 20. Valores de probabilidade do teste F para cada um dos parâmetros avaliados na
biometria final, colheita, e análise tecnológica em área colhida no meio de safra.
Parâmetros Tratamentos Ano 1 Ano 2
p valor p valor
Estande
(colmos viáveis m-1
)
Época de aplicação 0,35 0,33
Dose de N 0,001 0,23
Época de aplicação x dose 0,85 0,99
Altura
do Colmo
Época de aplicação 0,32 0,03
Dose de N 0,001 0,59
Época de aplicação x dose 0,28 0,81
Diâmetro
do Colmo
Época de aplicação 0,56 0,17
Dose de N 0,48 0,09
Época de aplicação x dose 0,48 0,03
Produtividade de colmos
(Mg ha-1
)
Época de aplicação 0,20 0,001
Dose de N 0,001 0,83
Época de aplicação x dose 0,25 0,05
Pol da cana
Época de aplicação 0,36 0,26
Dose de N 0,09 0,12
Época de aplicação x dose 0,32 0,14
Brix da cana
Época de aplicação 0,93 0,65
Dose de N 0,05 0,17
Época de aplicação x dose 0,75 0,69
Fibra da cana
Época de aplicação 0,29 0,04
Dose de N 0,55 0,63
Época de aplicação x dose 0,27 0,16
ATR
(kg ATR TC-1
)
Época de aplicação 0,38 0,31
Dose de N 0,06 0,21
Época de aplicação x dose 0,31 0,35
TPH
(Mg ha-1
pol)
Época de aplicação 0,22 0,001
Dose de N 0,001 0,41
Época de aplicação x dose 0,12 0,05
OBS: ATR - Açúcar total recuperável; TPH - Toneladas de Pol por hectare; TC- toneladas de cana.
Figura 10. Efeito da dose de N-fertilizante no estande e altura de colmo em área colhida em
meio de safra, no primeiro ano. Obs: Teste F regressão (estande P>n 0,001; altura
P>n 0,05).
45
No segundo ano de avaliação o parâmetro estande de colmos não se alterou
segundo a época de aplicação e dose de N (Tabela 20). Contudo, a época de aplicação
promoveu incremento na altura dos colmos (Tabela 21), sendo que a aplicação realizada aos
60 DAC obteve a menor altura. O diâmetro dos colmos variou em função da dose de N no
segundo ano, em que, de acordo com a equação de regressão doses acima de 65 kg ha-1
de N
promoveram redução do diâmetro do colmo sendo o mesmo comportamento observado para
aplicação realizada logo após o corte (Anexo).
Tabela 21. Valores médios para a altura de colmos (m) em função das doses (kg ha-1
N) e
épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de meio de safra - área 2 - ano 2
(2015).
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 1,88 1,86 1,82 1,90 2,00 1,89
50 1,90 1,89 1,66 2,06 1,83 1,87
100 1,91 1,97 1,77 2,04 1,76 1,89
150 1,78 1,98 1,65 1,82 1,74 1,80
200 1,69 1,84 1,78 2,03 1,84 1,84
Média 1,83AB 1,91A 1,74B 1,97A 1,83AB
P>n época 0,03
P>n dose 0,59
P>n interação 0,81
CV época (%) 10,5
CV dose (%) 11,8
A cana-de-açúcar apresentou respostas distintas na TCH de acordo com as épocas
de aplicação e doses de N , em cada um dos anos avaliados (Tabela 20). No primeiro ano
(Tabela 22), o aumento da dose de N, independentemente da época de aplicação, promoveu
efeito quadrático na TCH, na qual a dose de 140 kg ha-1
de N obteve a máxima produtividade
teórica (Figura 11). Em geral, as parcelas adubadas produziram 20 Mg ha-1
de colmos a mais
que as parcelas controle, além de que, o ganho de TCH poder estar associado ao acréscimo no
estande e altura de colmo propiciado pela adição de N.
Figura 11. Efeito da dose de N na produtividade da cana-de-açúcar, em área colhida no meio
de safra, durante duas safras agrícolas. Obs: Teste F regressão (1º e 2º ano
respectivamente - P>n: 0,001; 0,34).
46
Tabela 22. Produtividade média da cana-de-açúcar (Mg ha-1
) em função das doses (kg ha-1
N)
e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de meio de safra - área 2 - ano 1
(2014).
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 79 74 72 69 56 70
50 96 86 72 94 96 89
100 111 104 98 87 93 99
150 81 72 83 81 74 78
200 91 99 90 105 92 95
Média 92 87 83 88 82
DMS época (5%) 11,6
DMS dose (5%) 11
CV época (%) 12,5
CV dose (%) 13,7
No segundo ano houve decréscimo na produtividade da cana-de-açúcar colhida no
meio de safra, em que a produtividade retrocedeu em média 7% (6 Mg ha-1
) em relação ao
primeiro ano. As doses de N não diferiram para a produtividade de colmos (Figura 11),
entretanto, a TCH diferiu para as épocas de aplicação do fertilizante (Tabela 23), na qual as
épocas de aplicação aos 90 e 120 DAC apresentaram as menores TCH, com redução média de
14 Mg ha-1
em relação a média das produtividades obtida nas demais épocas. A interação
época de aplicação e dose de N foi significativa somente na aplicação aos 90 DAC, na qual o
aumento da dose de N apresentou tendência de efeito quadrático na TCH, com o maior valor
teórico obtido com a aplicação de 90 kg ha-1
de N (R2: 0,17 e y= -0,0007x
2 + 0,121x +
75,594).
Com base nas curvas de regressões para o efeito do aumento da dose de N na
TCH da cultura, e levando em consideração a relação entre o preço médio da tonelada de cana
e o preço médio do fertilizante (R$ kg N-1
) foi calculado a dose econômica as ser aplicada na
lavoura canavieira colhida em meio de safra (Tabela 24). Em síntese, a dose econômica média
a ser aplicada foi 110 kg ha-1
N, todavia, ao analisar os cenários possíveis: baixo preço da
cana e fertilizante; baixo preço da cana e alto preço do fertilizante; alto preço da cana e baixo
preço do fertilizante; alto preço da cana e fertilizante a dose econômica média obtida foi
respectivamente de : 107, 100, 118 e 112 kg ha-1
N.
47
Tabela 23. Produtividade média da cana-de-açúcar (Mg ha-1
) em função das doses (kg ha-1
N)
e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de meio de safra - área 2 - ano 2
(2015).
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 83 79 83 79 73 79
50 71 87 94 69 71 78
100 71 81 85 93 65 79
150 75 99 91 72 64 80
200 88 88 94 71 70 82
Média 78BC 87AB 89A 77C 69C
DMS época (5%) 9,66
DMS dose (5%) 9,27
CV época (%) 11,2
CV dose (%) 12,5
Tabela 24. Dose econômica de fertilizante nitrogenado a ser aplicado em área colhida no
meio de safra.
Preço Preço do Nitrato de Amônio(R$/Mg)
da cana
R$/Mg 800 900 1000 1100 1200 1300
Dose econômica de N (kg/ha)
40 104 100 96 92 88 84
50 111 108 104 101 98 94
60 116 113 110 107 104 102
70 119 116 114 112 109 107
80 121 119 117 115 113 111
90 121 119 117 116 116 114
Em relação aos parâmetros tecnológicos (pol, brix, ATR e TPH) as doses de N,
independentemente da época de aplicação apresentaram diferenças no primeiro ano (Tabela
20). O aumento da dose de N apresentou efeito quadrático nos parâmetros pol, brix, ATR e
TPH (Figura 12), em que o maior valor foi obtido respectivamente, com a aplicação de 130,
160, 135 e 125 kg ha-1
de N, de acordo com as regressões obtidas na curva de resposta.
48
Figura 12. Efeito da adubação nitrogenada na qualidade tecnológica da cana-de-açúcar
colhida no meio de safra, no primeiro ano. Obs: Teste F regressão (P>n: 0,001
para todas variáveis).
No segundo ano devido a seca ocorrida no ano de 2014, os parâmetros
tecnológicos pol, brix e ATR não apresentaram diferença segundo a época de aplicação e dose
de N-fertilizante (Tabela 20). O teor de fibra da cana-de-açúcar diferiu quanto ao momento de
aplicação do N-fertilizante, na qual, as aplicações aos 0 e 120 DAC obtiveram teores
superiores as demais épocas (Anexo). A época de aplicação também apresentou diferença em
relação a TPH, em que as aplicações ocorridas aos 0 e 120 DAC obtiveram menores
produtividade de açúcar por hectare (Tabela 25).
Tabela 25. Valores médios de TPH (Mg ha-1
Pol), em função das doses (kg ha-1
N) e épocas
de aplicação (DAC) de N em ensaio colhido no meio de safra, no segundo ano.
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 12,5 12,3 13,1 12,4 11,4 12,3
50 11,1 12,9 13,8 10,8 10,7 11,9
100 10,55 11,8 12,7 14,4 9,0 11,7
150 11,48 15,1 13,5 11,8 10,5 12,4
200 13,77 13,2 14,4 10,4 11,0 12,7
Média 11,9BC 13,0AB 13,6A 12,0ABC 10,5C
P>n 0,11 0,12 0,66 0,27 0,42
P>n época 0,001
P>n dose 0,41
P>n interação 0,05
CV época (%) 12,7
CV dose (%) 12,8
49
No primeiro ano do experimento, houve a ocorrência de fogo acidental,
impossibilitando a realização dos cálculos de acúmulo de N pela parte aérea, EUN e extração
de N para a produção de colmos. Portanto, os dados apresentados são referentes somente a
segunda safra avaliada (Tabela 26).
Tabela 26. Acúmulo de nitrogênio pela cana-de-açúcar (kg ha-1
) colhida no meio de safra
(2ºano)
Parte
Época de aplicação
dose de N 0DAC 30DAC 60DAC 90DAC 120DAC Média
Colmo
0 46 21 52 41 47 41
50 33 72 59 33 25 45
100 44 46 63 36 62 50
150 69 53 57 45 43 53
200 56 52 55 53 44 52
Média 50 49 57 42 44
P>n 0,21 0,03 0,96 0,72 0,26
CV(%) 51,3¹ 39,1²
Ponteiro
0 60 51 83 52 31 56
50 39 49 68 45 42 49
100 87 65 63 60 54 66
150 41 44 77 48 61 54
200 43 80 62 66 69 74
Média 54B 58B 71A 55B 51B
P>n 0,001 0,001 0,14 0,22 0,001
CV(%) 23,5¹ 20,1²
Folha Seca
0 11 5 9 11 18 11
50 16 19 6 15 14 16
100 8 15 12 16 18 12
150 18 20 10 13 10 14
200 19 7 10 12 7 11
Média 14A 13A 9B 13A 13A
P>n 0,08 0,001 0,41 0,001 0,07
CV(%) 44,8¹ 45,5²
0 117 77 144 104 96 108
Extração Total
(Parte Aérea)
50 88 139 133 103 82 109
100 140 125 137 102 133 128
150 128 117 142 105 114 121
200 118 140 120 131 170 136
Média 118 120 135 109 119
P>n 0,11 0,001 0,72 0,50 0,001
CV(%) 28,5¹ 19,3² OBS: ¹ CV - Coeficiente de variação para época de aplicação; ² CV para a dose de N. Teste F – colmo: P>n época de aplicação: 0,41;
P>n dose de N: 0,001**; P>n interação: 0,001**; F- regressão linear e quadrática: 0,001** e 0,93, respectivamente.Teste F -
ponteiro: P>n época de aplicação: 0,06; P>n dose de N: 0,001**; P>n interação: 0,001**; F- regressão linear e quadrática:
0,001** e 0,04*, respectivamente; Letras maiúsculas diferem para época de aplicação; Teste F - folha seca: P>n época de
aplicação: 0,07; P>n dose de N: 0,03*; P>n interação: 0,001**; F- regressão linear e quadrática: 0,38 e 0,03*, respectivamente;
Teste F - extração total: P>n época de aplicação: 0,41; P>n dose de N: 0,001**; P>n interação: 0,001**; F- regressão linear e
quadrática: 0,001** e 0,93, respectivamente; Letras maiúsculas na linha diferem para época de aplicação.
50
Em geral o N acumulado na parte aérea da cana-de-açúcar obteve a seguinte
ordem decrescente: ponteiro (48,1%), colmo (41,3%) e folha seca (10,6%). A época de
aplicação do fertilizante nitrogenado não interferiu no acúmulo de N nos colmos, contudo, na
fração ponteiro a época 60 DAC apresentou maior acúmulo, enquanto que, a mesma época de
aplicação apresentou o menor acúmulo de N na fração folha seca (Tabela 26). A dose de N
interferiu no acúmulo de N na planta (Tabela 26), em que o emprego de maiores doses de N
apresentou maior acúmulo nas frações colmo, ponteiro e parte aérea, e na fração folha seca de
acordo com a curva de regressão para as doses de N (y = -0,0004x² + 0,0621x + 11,543 - R² =
0,4899 P>n: 0,05).
A menor EUN foi obtida na aplicação realizada aos 60 DAC, além de ter
existindo tendência de diminuição da EUN de acordo com o aumento das doses de N (Tabela
27). A extração de N por TC (Tabela 28) não foi influenciada pela época de aplicação, porém
o aumento da dose de N apresentou efeito linear no índice, ou seja, as parcelas adubadas
necessitaram em média de 0,12 kg N TC-1
a mais quando comparado ao tratamento controle.
Tabela 27. Eficiência de uso do nitrogênio (EUN) em área colhida no meio de safra (2ºano)
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 325 476 316 369 404 378
50 400 298 260 371 411 348
100 318 321 341 375 284 328
150 297 371 276 332 277 311
200 322 297 321 298 213 290
Média 332AB 353A 303B 349A 318AB
P>n 0,06 0,001 0,15 0,16 0,001
DMS época (5%) 46,1
DMS dose (5%) 40,8
CV época (%) 12,9
CV dose (%) 13,2
OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para época de aplicação.
51
Tabela 28. Valores médios da extração de N por tonelada de colmo (kg N TC-1
) obtidos em
área colhida no meio de safra (2ºano)
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 1,6 1,2 1,8 1,4 1,3 1,5
50 1,2 1,7 1,6 1,3 1,6 1,5
100 1,8 1,7 1,3 1,2 1,9 1,6
150 1,6 1,2 1,9 1,5 1,9 1,6
200 1,5 1,7 1,3 1,9 2,4 1,8
Média 1,6 1,5 1,6 1,5 1,8
P>n 0,38 0,07 0,18 0,15 0,001
DMS época (5%) 0,41
DMS dose (5%) 0,31
CV época (%) 23,8
CV dose (%) 20,7
OBS: F- regressão linear e quadrática: 0,001**e 0,54, respectivamente
4.1.3 Área colhida no final de safra
Os parâmetros biométricos da cana-de-açúcar (estande, altura e diâmetro do
colmo) avaliados no primeiro ano não diferiram em relação ao emprego das doses de N
(Tabela 28). Entretanto ao se considerar o efeito da época de aplicação nos mesmos
parâmetros o estande de colmos foi alterado, sendo que a aplicação realizada aos 30 DAC
obteve em média 1 colmo m-1
a menos quando comparado as demais épocas de aplicação
(Tabela 29). No segundo ano do experimento, os parâmetros biométricos não foram
influenciados por nenhuma das variáveis (Tabela 28).
Tabela 29. Valores médios para o estande de colmos (colmo m-1
) em função das doses (kg
ha-1
N) e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de final de safra - área 3 -
ano 1 (2014).
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 13 12 13 12 13 13
50 13 12 16 15 13 14
100 13 14 14 14 13 13
150 13 10 15 13 14 13
200 15 13 14 13 13 14
Média 13AB 12B 14A 13AB 13AB
P>n época 0,001
P>n dose 0,28
P>n interação 0,46
CV época (%) 13,1
CV dose (%) 15,6 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
52
Tabela 28. Valores de probabilidade do teste F para cada um dos parâmetros avaliados na
biometria final, colheita, e análise tecnológica em área colhida no final da safra.
Parâmetros Tratamentos Ano 1 Ano 2
p valor p valor
Estande
(colmos viáveis m-1
)
Época de aplicação 0,001 0,47
Dose de N 0,28 0,69
Época de aplicação x dose 0,46 0,26
Altura
do Colmo
Época de aplicação 0,26 0,54
Dose de N 0,53 0,88
Época de aplicação x dose 0,88 0,79
Diâmetro
do Colmo
Época de aplicação 0,22 0,22
Dose de N 0,23 0,52
Época de aplicação x dose 0,36 0,59
Produtividade de colmos
(Mg ha-1
)
Época de aplicação 0,42 0,001
Dose de N 0,001 0,18
Época de aplicação x dose 0,52 0,07
Pol da cana
Época de aplicação 0,53 0,73
Dose de N 0,001 0,89
Época de aplicação x dose 0,13 0,99
Brix da cana
Época de aplicação 0,59 0,42
Dose de N 0,08 0,54
Época de aplicação x dose 0,13 0,83
Fibra da cana
Época de aplicação 0,58 0,14
Dose de N 0,85 0,91
Época de aplicação x dose 0,45 0,37
ATR
(kg ATR TC-1
)
Época de aplicação 0,56 0,72
Dose de N 0,02 0,87
Época de aplicação x dose 0,12 0,99
TPH
(Mg ha-1
pol)
Época de aplicação 0,31 0,001
Dose de N 0,28 0,30
Época de aplicação x dose 0,06 0,001 OBS: ATR - Açúcar total recuperável; TPH - Toneladas de Pol por hectare; TC - tonelada de cana.
A produtividade de colmos da cana-de-açúcar, foi influenciada pela adubação
nitrogenada no primeiro ano (Tabela 30), em que a maior TCH teórica foi obtida com a dose
de 100 kg ha-1
de N (Figura 13). No segundo ano do experimento, a TCH apresentou
acréscimo em maior parte das épocas de aplicação exceto na aplicação feita aos 60 DAC, a
qual obteve redução de 23% (19 Mg ha-1
) quando comparada as demais épocas de aplicação
(Tabela 31). A interação época de aplicação e dose de N foi significativa (Figura14), mesmo
se considerando que os modelos de regressão (linear ou quadrática) apresentaram baixo R²
para as aplicações realizadas aos 30, 60, e 90 DAC. Ao se comparar a TCH obtida no segundo
ano em relação ao primeiro ano, houve um acréscimo de 32% (18,8 Mg ha-1
) na produção de
colmos independentemente da dose de N aplicada, e o momento em que a aplicação foi
realizada.
53
Tabela 30. Produtividade média da cana-de-açúcar (Mg ha-1
) em função das doses (kg ha-1
N)
e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de final de safra - área 3 - ano 1
(2014).
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 54 59 50 57 64 57
50 59 60 57 61 54 58
100 67 57 52 66 63 61
150 56 61 68 59 62 61
200 60 46 56 58 56 55
Média 59 57 57 60 60
DMS época (5%) 7,14
DMS dose (5%) 6,16
CV época (%) 11,3
CV dose (%) 11,3
Tabela 31. Produtividade média da cana-de-açúcar (Mg ha-1
) em função das doses (kg ha-1
N)
e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de final de safra - área 3 - ano 2
(2015).
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 87 90 66 89 78 82
50 95 64 59 71 64 71
100 81 73 68 78 94 79
150 68 105 57 63 100 79
200 69 69 62 94 89 77
Média 80A 80A 62B 79A 85A
P>n 0,04 0,001 0,81 0,02 0,001
DMS época (5%) 8,93
DMS dose (5%) 11,63
CV época (%) 10,7
CV dose (%) 16,1
OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para época de aplicação.
Figura 13. Efeito da dose de N na produtividade da cana-de-açúcar em área colhida no final
de safra, durante duas safras agrícolas. Obs: Teste F regressão (1º e 2º ano
respectivamente - P>n: 0,03; 0,14).
54
Figura 14. Efeito da interação época de aplicação e dose de N na produtividade da cana-de-
açúcar em área colhida no final de safra, no segundo ano. Obs: Teste F regressão
(0, 30, 60 90 e 120 DAC, respectivamente) P>n: 0,001; 0,21; 0,05; 0,18; 0,02.
Com base nas curvas de regressões para o efeito do aumento da dose de N na
TCH da cultura, e levando em consideração a relação entre o preço médio da tonelada de cana
e o preço médio do fertilizante (R$ kg N-1
) foi calculado a dose econômica as ser aplicada na
lavoura canavieira colhida em final de safra (Tabela 32). Em síntese, a dose econômica média
a ser aplicada foi 70 kg ha-1
N, todavia, ao analisar os cenários possíveis: baixo preço da cana
e fertilizante; baixo preço da cana e alto preço do fertilizante; alto preço da cana e baixo preço
do fertilizante; alto preço da cana e fertilizante a dose econômica média obtida foi
respectivamente de : 65, 50, 90 e 80 kg ha-1
N.
0 DAC 30 DAC
60 DAC 90 DAC
120 DAC
55
Tabela 32. Dose econômica de fertilizante nitrogenado a ser aplicado em área colhida no final
de safra.
Preço da cana
(R$/Mg.)
Preço do Nitrato de Amônio (R$/Mg.)
800 900 1000 1100 1200 1300
Dose econômica de N (kg ha-1
)
40 61 52 44 36 27 19
50 74 67 61 54 47 41
60 83 77 72 66 61 55
70 89 84 80 75 70 65
80 94 90 86 81 77 73
90 94 90 86 83 83 79
Os parâmetros tecnológicos pol, brix e ATR, apresentaram diferença para as doses
de N, no primeiro ano do experimento (Tabela 28), em que, com o aumento da dose de N
houve redução do valor desses atributos (Figura 15), e na TPH, houve interação entre época
de aplicação e dose de N (Figura 16). De acordo com as curvas de resposta e regressões, nas
aplicações realizadas aos 0 e 90 DAC, a máxima TPH foi obtida, respectivamente, com a
aplicação de 120 e 80 kg ha-1
de N. Já nas aplicações realizadas aos 30 e 120 DAC o aumento
da dose de N não apresentou acréscimo na TPH, diferentemente do que ocorreu aos 60 DAC.
Figura 15. Efeito da adubação nitrogenada nos parâmetros pol, brix e ATR, em área colhida
no final de safra, no primeiro ano. Obs: Teste F regressão (P>n Pol, Brix ATR:
0,001).
56
Ano 1 - 2014 Ano 2 - 2015
Figura 16. Efeito da dose de N e época de aplicação na TPH em área final de safra, em duas
safras agrícolas. Obs: Teste F regressão (P>n: 0,001 para todas as variáveis).
No segundo ano, os parâmetros pol, brix, fibra e ATR não diferiram para a época
de aplicação e dose de N (Tabela 28). Na produtividade de açúcar (TPH), houve diferença
entre as épocas de aplicação, e a interação época e dose foi significativa (Tabela 33). A
0 DAC
30 DAC
60 DAC
90 DAC
120 DAC
57
aplicação realizada aos 60 DAC apresentou TPH inferior (3 Mg ha-1
pol) as demais épocas.
Nas aplicações realizadas aos 30, 60, e 90 DAC a dose de N não modificou a TPH, porém,
nas aplicações feitas logo após o corte (0 DAC) e aos 120 DAC, o aumento da dose de N
apresentou respectivamente, tendência de decréscimo e aumento na produtividade de açúcar
(Figura 16).
Tabela 33. Valores médios de TPH (Mg ha-1
Pol), em função das doses (kg ha-1
N) e épocas
de aplicação (DAC) de N em ensaio colhido no final de safra, no segundo ano.
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 14,2 14,4 10,3 13,7 12,1 12,9
50 14,8 10,4 9,2 11,0 10,4 11,1
100 12,9 11,1 10,9 12,1 14,2 12,2
150 10,5 17,0 8,7 9,8 15,6 12,3
200 10,8 10,8 9,7 14,4 13,6 11,8
Média 12,6A 12,7A 9,8B 12,2A 13,2A
P>n época 0,001
P>n dose 0,30
P>n interação 0,001
CV época (%) 13,4
CV dose (%) 18,7 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para época de aplicação.
Como também relatado para área colhida no meio de safra, houve incêndio na
área colhida no final de safra no primeiro ano do experimento, impossibilitando a colheita das
folhas secas e ponteiro para a realização da análise de N, fazendo com que os dados de
acúmulo, EUN e extração de N por TC não fossem obtidos. Desse modo, apenas para a safra
do segundo ano do experimento foram obtidos os índices de uso do N. Em geral, o maior
acúmulo de N foi obtido nos colmos (54,3%), seguido dos ponteiros (30,6%) e folha seca
(25,1%) (Tabela 34). Por outro lado, a época de aplicação de N diferiu para o N acumulado
em todas as frações inclusive na extração total pela parte aérea (Tabela 34), sendo que a época
que menos acumulou N no colmo (60 DAC) foi a que obteve maior acúmulo do nutriente nos
ponteiros e folhas secas. A dose de N diferiu para o N acumulado nos colmos, parte aérea
total e folhas secas na qual o aumento da dose promoveu efeito linear no N acumulado no
colmo, folhas secas e parte aérea total da planta.
A EUN diferiu somente para as doses de N (Tabela 35), em que a EUN foi inversa
ao incremento da dose de N, independentemente da época de aplicação. A extração de N por
TC aumentou com a adubação nitrogenada (Tabela 36) existindo diferença em relação a época
de aplicação, pois as aplicações feitas aos 0, 60 e 90 DAC apresentaram maiores extrações de
N em relação a aplicação feita aos 30 e 120 DAC.
58
Tabela 34. Acúmulo de nitrogênio pela cana-de-açúcar (kg ha-1
) colhida no fim de safra
(2ºano)
Parte
Época de aplicação
dose de N 0DAC 30DAC 60DAC 90DAC 120DAC Média
Colmo
0 53 56 21 50 30 42
50 39 37 30 46 45 39
100 67 47 46 62 59 56
150 46 69 43 45 88 58
200 43 40 40 98 67 58
Média 50A 50A 36B 60A 58A
P>n 0,56 0,37 0,62 0,03 0,03
CV(%) 28,2¹ 43,2²
Ponteiro
0 23 33 33 23 26 28
50 21 29 29 27 20 25
100 27 22 36 37 27 30
150 32 34 32 27 21 29
200 32 22 39 31 31 31
Média 27B 28B 34A 29B 25B
P>n 0,15 0,06 0,34 0,09 0,19
CV(%) 18,1¹ 21,3²
Folha Seca
0 19 7 19 8 13 13
50 19 9 13 8 10 12
100 16 11 18 18 21 17
150 14 11 12 12 21 13
200 12 16 19 12 17 15
Média 16A 11B 16A 12B 16A
P>n 0,04 0,03 0,03 0,001 0,001
CV(%) 25,6¹ 23,1²
0 95 96 72 82 69 83
50 79 76 71 81 74 76
Extração Total 100 110 80 99 116 106 102
(Parte Aérea) 150 92 111 89 84 130 101
200 86 78 98 141 114 103
Média 93AB 88AB 86B 101A 99AB
P>n 0,51 0,24 0,35 0,001 0,001
CV(%) 13,7¹ 23,4² OBS: ¹ CV - Coeficiente de variação para época de aplicação; ² CV para a dose de N. Teste F – colmo: P>n época de aplicação: 0,001**;
P>n dose de N: 0,05*; P>n interação: 0,15; F- regressão linear e quadrática: 0,001** e 0,64, respectivamente; Teste F -
ponteiro: P>n época de aplicação: 0,02*; P>n dose de N: 0,11; P>n interação: 0,06; F- regressão linear e quadrática:
0,17 e 0,40, respectivamente; Teste F - folha seca: P>n época de aplicação: 0,001**; P>n dose de N: 0,001**; P>n
interação: 0,001**; F- regressão linear e quadrática: 0,07 e 0,001**, respectivamente. Teste F - extração total: P>n
época de aplicação: 0,05*; P>n dose de N: 0,001**; P>n interação: 0,06; F- regressão linear e quadrática: 0,001** e
0,65, respectivamente; Letras maiúsculas na linha diferem para época de aplicação.
59
Tabela 35. Eficiência de uso do nitrogênio (EUN) em área colhida no fim de safra (2ºano)
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 418 415 526 443 541 469
50 453 477 436 433 473 454
100 350 483 343 342 402 384
150 371 404 373 416 347 382
200 366 478 324 323 389 375
Média 392 451 400 391 430
P>n 0,55 0,65 0,03 0,29 0,06
DMS época (5%) 62,3
DMS dose (5%) 78,3
CV época (%) 14,0
CV dose (%) 20,4
Tabela 36. Valores médios da extração de N por tonelada de colmo (kg N TC-1
) obtidos em
área colhida no final de safra (2ºano).
Époc.Aplicação/
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 1,3 1,1 1,1 1,1 0,9 1,1
50 1,1 1,2 1,2 1,1 1,0 1,1
100 1,4 1,1 1,5 1,5 1,1 1,3
150 1,4 1,1 1,2 1,1 1,2 1,2
200 1,3 1,1 1,6 1,5 1,3 1,4
Média 1,3A 1,1B 1,3A 1,3A 1,1B
P>n 0,79 0,99 0,14 0,16 0,41
DMS época (5%) 0,14
DMS dose (5%) 0,28
CV época (%) 10,9
CV dose (%) 23,2
OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para época de aplicação.
4.2 Uso de ferramentas de agricultura de precisão para diagnose nutricional da cana-
de-açúcar
4.2.1 Área colhida no início de safra
No período de 30 a 150 dias após a colheita (DAC) foram utilizados o sensor de
refletância do dossel de plantas e o clorofilômetro, no intuito de avaliar o estado nutricional
da planta em N e desenvolvimento da cana-de-açúcar de acordo com as diferentes doses e
épocas de aplicação do N-fertilizante (Tabela 37). No primeiro ano de avaliação (2013),
60
houveram maiores diferenças entre os tratamentos quando comparado ao segundo ano (2014),
o qual pode ser justificado pela seca ocorrida no ano de 2014 (Figura 4a).
Tabela 37. Valores de significância de cada um dos parâmetros avaliados no ensaio colhido
em início de safra. Parâmetros
Avaliação Tratamentos NDVI NDRE SPAD Perfilhos Altura
Ano 1 - 2013
30 DAC
Época de aplicação --- --- --- --- ---
Dose de N 0,62 0,42 0,001 0,79 0,54
Época de aplicação x dose --- --- --- --- ---
60DAC
Época de aplicação 0,12 0,06 0,24 0,11 0,08
Dose de N 0,09 0,06 0,04 0,80 0,43
Época de aplicação x dose 0,04 0,05 0,22 0,96 0,73
90DAC
Época de aplicação 0,001 0,10 0,41 0,001 0,33
Dose de N 0,42 0,02 0,39 0,68 0,03
Época de aplicação x dose 0,16 0,28 0,12 0,53 0,04
120DAC
Época de aplicação 0,001 0,22 0,35 0,001 0,70
Dose de N 0,20 0,11 0,07 0,55 0,59
Época de aplicação x dose 0,29 0,80 0,54 0,08 0,74
150DAC
Época de aplicação 0,03 0,10 0,31 0,02 0,16
Dose de N 0,04 0,001 0,68 0,54 0,90
Época de aplicação x dose 0,30 0,24 0,80 0,94 0,84
Ano 2 – 2014
30 DAC
Época de aplicação --- --- --- --- ---
Dose de N 0,001 0,001 0,75 0,71 0,29
Época de aplicação x dose --- --- --- --- ---
60DAC
Época de aplicação 0,23 0,27 0,05 0,07 0,19
Dose de N 0,69 0,48 0,001 0,14 0,11
Época de aplicação x dose 0,85 0,95 0,64 0,63 0,98
90DAC
Época de aplicação 0,28 0,39 0,07 0,10 0,66
Dose de N 0,08 0,11 0,85 0,70 0,80
Época de aplicação x dose 0,80 0,45 0,76 0,33 0,99
120DAC
Época de aplicação 0,05 0,05 0,68 0,12 0,52
Dose de N 0,99 0,99 0,77 0,27 0,60
Época de aplicação x dose 0,99 0,99 0,23 0,83 0,96
150DAC
Época de aplicação 0,27 0,21 0,77 0,27 0,05
Dose de N 0,93 0,95 0,61 0,98 0,43
Época de aplicação x dose 0,99 0,99 0,72 0,99 0,99
Nas avaliações realizadas aos 30 e 60 DAC no primeiro ano (Tabela 37), o índice
SPAD aumentou em função da dose de N (Figura 17), e na avaliação realizada aos 120 DAC
o aumento da dose apresentou efeito quadrático, em que o maior valor de SPAD foi obtido
com a aplicação de ~150 kg ha-1
de N (Figura 17), de acordo com a curva de tendência e
regressão obtida para as diferentes doses de N.
61
Figura 17. Efeito da dose de N no índice SPAD avaliado aos 30, 60 e 120 DAC em ensaio
colhido no início de safra, no primeiro ano. Obs: teste F para as regressões
respectivamente aos 30, 60 e 120 DAC (P>n: 0,001).
Os parâmetros obtidos através da utilização do sensor de refletância do dossel
(índice NDVI e NDRE) se alteraram na avaliação feita aos 60 DAC de acordo com o emprego
das épocas de aplicação e dose de N (Tabela 37) . Apesar de ter ocorrido diferenças no NDVI
em relação ao emprego das doses de N, não houve ajuste do modelo de regressão linear ou
quadrática, sendo o mesmo observado também para o índice NDRE. O índice NDRE
apresentou diferença em relação as épocas de aplicação, na qual a aplicação feita aos 0 DAC
obteve maior valor quando comparado a época 30 DAC (Tabela 38), a qual obteve menor
valor de NDRE Nessa avaliação, nas condições de campo da respectiva área, o canavial
apresentava um estande médio de 16 perfilhos m-1
, altura média de planta de 0,16 m e 7 folhas
verdes e 0 folhas secas.
Tabela 38. Índice NDRE avaliado aos 60 DAC em área colhida no início de safra, no
primeiro ano.
Época de aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC Média
0 0,1367 0,1370 0,1368
50 0,1434 0,1180 0,1307
100 0,1493 0,1515 0,1504
150 0,1564 0,1210 0,1387
200 0,1658 0,1346 0,1502
Média 0,1503A 0,1324B
P>n época 0,06
P>n dose 0,06
P>n interação 0,05
CV época (%) 13,4
CV dose (%) 10,6 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem entre si para a época de aplicação.
30 DAC 60 DAC 120 DAC
62
Os índices NDVI (Tabela 39) e NDRE (Tabela 40) diferiram entre as épocas de
aplicação , na qual a aplicação feita aos 0 DAC apresentou maior índice quando comparado
com as épocas 30 e 60 DAC. Na mesma avaliação, as doses de N diferiram para o NDRE em
que a aplicação de 100 kg ha-1
de N (Figura 18) apresentou maior índice de acordo com a
regressão obtida. Nesse mesmo período, a altura média dos perfilhos (Figura 18) apresentou
tendência de incremento quadrático com o aumento da dose de N, sendo a maior altura obtida
com a aplicação de 100 kg ha-1
de N, de acordo com a derivada da equação de regressão.
Nessa avaliação, no campo as plantas apresentavam estande médio de 17 perfilhos m-1
, altura
média de 0,19 m, 7 folhas verdes e 1 folha seca.
Tabela 39. Índice NDVI avaliado aos 90 DAC em área colhida no início de safra, no primeiro
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC Média
0 0,3685 0,3527 0,4052 0,3755
50 0,3937 0,3690 0,3917 0,3848
100 0,4282 0,4055 0,3920 0,4086
150 0,4385 0,3800 0,3560 0,3915
200 0,4352 0,3422 0,3787 0,3854
Média 0,4128A 0,3699B 0,3847B
P>n época 0,001
P>n dose 0,42
P>n interação 0,16
CV época (%) 7,3
CV dose (%) 10,9 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem entre si para a época de aplicação.
Tabela 40. Índice NDRE avaliado aos 90 DAC em área colhida no início de safra, no
primeiro ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC Média
0 0,1735 0,1572 0,1528 0,1611
50 0,1800 0,1591 0,1884 0,1759
100 0,1834 0,1824 0,1773 0,1810
150 0,1801 0,1622 0,1629 0,1684
200 0,1674 0,1675 0,1642 0,1664
Média 0,1768A 0,1657B 0,1691B
P>n época 0,10
P>n dose 0,02
P>n interação 0,28
CV época (%) 8,0
CV dose (%) 8,9 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem entre si para a época de aplicação.
63
Figura 18. Efeito da dose de N na altura de plantas e no índice NDRE avaliado aos 90DAC
em área colhida no início de safra, no primeiro ano. Obs: Teste F para as
regressões (P>n: 0,001).
Na avaliação realizada aos 120 DAC, o índice NDVI (Tabela 41) continuou a
apresentar diferença entre as época de aplicação, em que os maiores NDVI foram obtidos para
as aplicações feitas aos 0 e 60 DAC. Nesse momento o estande e altura média de perfilhos,
número de folhas verdes e secas, foram respectivamente, 18, 0,22 m, 6 e 1.
Tabela 41. Índice NDVI avaliado aos 120 DAC em área colhida no início de safra, no
primeiro ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC Média
0 0,4932 0,4787 0,5230 0,4642 0,4898
50 0,4900 0,4855 0,5182 0,5085 0,5005
100 0,5450 0,5215 0,5240 0,4932 0,5209
150 0,5605 0,4847 0,4740 0,4800 0,4998
200 0,5197 0,4727 0,4987 0,4720 0,4908
Média 0,5217A 0,4886B 0,5076AB 0,4836B
P>n época 0,001
P>n dose 0,20
P>n interação 0,29
CV época (%) 6,3
CV dose (%) 8,0 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem entre si para a época de aplicação.
Na última avaliação realizada aos 150 DAC no primeiro ano, o índice NDVI
diferiu entre as épocas de aplicação (Tabela 42), na qual a aplicação feita aos 0 e 60 DAC
obtiveram os maiores índices. O mesmo índice apresentou correlação com a dose de N, sendo
que o aumento da dose apresentou tendência de efeito quadrático no NDVI segundo a curva
de resposta para as doses de N com o maior valor mediante a aplicação de 125 kg ha-1
de N
(Figura 19). O índice NDRE apesar de não se alterar para a época de aplicação, apresentou
correlação com a dose em que de acordo com a regressão, o maior NDRE foi obtido com a
aplicação de 150 kg ha-1
de N (Figura 19). As médias para o estande de perfilhos, altura e
número de folhas verdes e secas na referida avaliação foram respectivamente, 20, 0,34 m, 7 e
3.
64
Tabela 42. Índice NDVI avaliado aos 150 DAC em área colhida no início de safra, no
primeiro ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 0,5135 0,5072 0,5167 0,5062 0,5380 0,5163
50 0,5425 0,4890 0,5232 0,5235 0,5152 0,5187
100 0,5682 0,5615 0,5585 0,5470 0,5102 0,5491
150 0,5957 0,5280 0,5165 0,5197 0,5415 0,5403
200 0,5717 0,5215 0,5562 0,5065 0,5020 0,5316
Média 0,5583A 0,5214B 0,5342AB 0,5060B 0,5214B
P>n época 0,03
P>n dose 0,04
P>n interação 0,30
CV época (%) 7,2
CV dose (%) 7,3 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem entre si para a época de aplicação.
Figura 19. Efeito da dose de N nos índices NDVI e NDRE avaliado aos 150 DAC em área de
início de safra, no primeiro ano. Obs: Teste F para as regressões (P>n:0,001).
No segundo ano do experimento, na primeira avaliação feita (30 DAC), o sensor
de refletância do dossel apresentou diferenças para as doses de N, com efeito quadrático nos
índices NDVI e NDRE, de acordo com as curvas de tendência e regressões, com os maiores
índices para a aplicação de 100 kg ha-1
de N (Figura 20).
Figura 20. Efeito da dose de N nos índices NDVI e NDRE avaliado aos 30 DAC em área
colhida no início de safra, no segundo ano. Obs: Teste F para as regressões (P>n:
0,001).
65
Na avaliação feita aos 60 DAC, apenas o índice SPAD diferiu em relação a época
de aplicação e dose de N (Tabela 37), na qual o aumento da dose de N promoveu acréscimo
no índice (Figura 21). A aplicação feita aos 0 DAC apresentou um valor de índice SPAD
superior a aplicação feita aos 30 DAC (Tabela 43), ao passo que, na avaliação aos 90 DAC o
índice SPAD obtido nas aplicações 0 e 30 DAC foram superiores aos valores mensurados na
época 60 DAC (Tabela 44).
Figura 21. Efeito da dose de N no índice SPAD avaliado aos 60 DAC em área colhida no
início de safra, no segundo ano. Obs: teste F para as regressões (P>n: 0,001).
Tabela 43. Índice SPAD avaliado aos 60 DAC em área colhida no início de safra, no segundo
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC Média
0 37,7 38,7 38,2
50 40,1 38,3 39,2
100 40,0 38,1 39,0
150 41,3 40,4 40,8
200 41,9 41,7 41,8
Média 40,2A 39,4B
P>n época 0,05
P>n dose 0,001
P>n interação 0,64
CV época (%) 1,9
CV dose (%) 5,3 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem entre si para a época de aplicação.
66
Tabela 44. Índice SPAD avaliado aos 90 DAC em área colhida no início de safra, no segundo
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC Média
0 40,3 41,8 38,5 40,2
50 42,0 42,2 38,8 41,0
100 40,7 40,9 39,6 40,4
150 41,3 41,2 40,5 41,0
200 41,8 40,3 40,8 41,0
Média 41,2A 41,3A 39,7B
P>n época 0,07
P>n dose 0,85
P>n interação 0,76
CV época (%) 4,8
CV dose (%) 5,7 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem entre si para a época de aplicação.
Na avaliação aos 120 DAC o NDVI (Tabela 45) e NDRE (Tabela 46) se alteraram
de acordo com as épocas de aplicação , em que a aplicação aos 60 DAC obteve índice inferior
as demais. Na última avaliação, feita aos 150 DAC não houve diferença em nenhum
parâmetro (Tabela 38).
Tabela 45. Índice NDVI avaliado aos 120 DAC em área colhida no início de safra, no
segundo ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC Média
0 0,3919 0,4445 0,3422 0,4405 0,4048
50 0,3757 0,4293 0,2784 0,4574 0,3852
100 0,4067 0,4500 0,3267 0,4537 0,4093
150 0,3717 0,4426 0,35 0,4096 0,3934
200 0,3563 0,4354 0,3483 0,4460 0,3965
Média 0,3805AB 0,4404A 0,3291B 0,4415A
P>n época 0,05
P>n dose 0,99
P>n interação 0,99
CV época (%) 30,3
CV dose (%) 38,7 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem entre si para a época de aplicação.
67
Tabela 46. Índice NDRE avaliado aos 120 DAC em área colhida no início de safra, no
segundo ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC Média
0 0,1535 0,1707 0,1330 0,1722 0,1573
50 0,1476 0,1666 0,1081 0,1779 0,15
100 0,1621 0,1756 0,1293 0,1762 0,1609
150 0,1452 0,1715 0,1356 0,1598 0,1530
200 0,1397 0,1699 0,1352 0,1744 0,1550
Média 0,1496AB 0,1709A 0,1283B 0,1721A
P>n época 0,05
P>n dose 0,99
P>n interação 0,99
CV época (%) 30,7
CV dose (%) 39,6 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem entre si para a época de aplicação.
4.2.2 Área colhida no meio de safra
Nas duas primeiras avaliações feitas aos 30 e 60 DAC no primeiro ano, o sensor
de refletância de dossel não apresentou diferença em relação as doses de N e época de
aplicação (Tabela 47), sendo que o mesmo também ocorreu no segundo ano para as mesmas
avaliações. Na segunda avaliação (60 DAC), o aumento da dose de N apresentou aumento do
índice SPAD (Figura 22).
Figura 22. Efeito da dose de N no índice SPAD avaliado aos 60 DAC em área colhida no
meio de safra, no primeiro ano. Obs: Teste F para a regressão (P>n: 0,001).
Na avaliação feita aos 90 DAC o índice NDVI não apresentou nenhuma diferença
entre os tratamentos, entretanto, a dose de N e a interação dessa com a época de aplicação
(Tabela 47) apresentou alteração no índice NDRE. De maneira geral, as parcelas adubadas aos
30 e 60 DAC obtiveram NDRE superior quando comparado a aplicação aos 0 DAC (Tabela
48). Para a interação época de aplicação e dose de N, exceto aos 30 DAC, o aumento da dose
de N apresentou aumento no NDRE em todas as demais épocas de aplicação (Figura 23). O
índice SPAD foi influenciado pelas doses de N aos 90 DAC, em que o aumento da dose de N
apresentou acréscimo do SPAD (Figura 23).
68
Tabela 47. Valores de significância de cada um dos parâmetros avaliados no ensaio colhido
no meio de safra. Parâmetros
Avaliação Tratamentos NDVI NDRE SPAD Perfilhos
Altura
Ano 1 - 2013
30 DAC
Época de aplicação --- --- --- --- ---
Dose de N 0,39 0,62 0,87 0,79 0,001
Época de aplicação x dose --- --- --- --- ---
60DAC
Época de aplicação 0,66 0,80 0,14 0,06 0,85
Dose de N 0,37 0,44 0,09 0,55 0,56
Época de aplicação x dose 0,84 0,82 0,23 0,95 0,76
90DAC
Época de aplicação 0,11 0,001 0,12 0,19 0,76
Dose de N 0,18 0,001 0,001 0,53 0,27
Época de aplicação x dose 0,97 0,001 0,47 0,86 0,91
120DAC
Época de aplicação 0,62 0,61 0,15 0,34 0,05
Dose de N 0,001 0,001 0,001 0,10 0,05
Época de aplicação x dose 0,80 0,76 0,51 0,64 0,18
150DAC
Época de aplicação 0,14 0,16 0,17 0,28 0,36
Dose de N 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001
Época de aplicação x dose 0,79 0,73 0,24 0,46 0,89
Ano 2 - 2014
30 DAC
Época de aplicação --- --- --- --- ---
Dose de N 0,45 0,68 0,16 0,71 0,23
Época de aplicação x dose --- --- --- --- ---
60DAC
Época de aplicação 0,37 0,20 0,58 0,61 0,05
Dose de N 0,88 0,88 0,03 0,64 0,97
Época de aplicação x dose 0,11 0,22 0,56 0,10 0,80
90DAC
Época de aplicação 0,16 0,11 0,57 0,25 0,37
Dose de N 0,75 0,85 0,35 0,60 0,33
Época de aplicação x dose 0,10 0,14 0,12 0,51 0,02
120DAC
Época de aplicação 0,12 0,12 0,33 0,20 0,14
Dose de N 0,08 0,001 0,001 0,48 0,61
Época de aplicação x dose 0,63 0,56 0,45 0,14 0,64
150DAC
Época de aplicação 0,96 0,30 0,62 0,55 0,92
Dose de N 0,03 0,001 0,72 0,88 0,08
Época de aplicação x dose 0,16 0,17 0,54 0,05 0,84
69
Tabela 48. Índice NDRE avaliado aos 90 DAC em área colhida no meio de safra, no primeiro
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC Média
0 0,1428 0,2163 0,1749 0,1780
50 0,1397 0,2191 0,1982 0,1857
100 0,1751 0,2206 0,2461 0,2139
150 0,2241 0,2153 0,2366 0,2253
200 0,2297 0,2185 0,2654 0,2379
Média 0,1823B 0,2180A 0,2242A
P>n época 0,001
P>n dose 0,001
P>n interação 0,001
CV época (%) 13,7
CV dose (%) 7,4 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
Figura 23. Efeito da dose de N no índice NDRE e SPAD avaliado aos 90 DAC, em área
colhida no meio de safra, no primeiro ano. Obs: Teste F para as regressões em
geral,0 DAC, 30 DAC, 60 DAC e SPAD (P>n: 0,001; 0,001; 0,25; 0,001; 0,001).
Geral 60DAC
30DAC 0DAC
70
Nas últimas avaliações (120 e 150 DAC) no primeiro ano, com o retorno das
condições hídricas favoráveis ao crescimento e desenvolvimento da cana-de-açúcar (Figura
4b), todos os parâmetros avaliados (NDVI, NDRE e SPAD) foram influenciados pelas doses
de N (Tabela 47). Aos 120 DAC, de acordo com as regressões obtidas o aumento da dose de
N promoveu incrementos quadráticos no NDVI, NDRE, SPAD sendo a dose de 150 kg ha-1
a
que apresentou os melhores resultados em todos os índices (Figura 24). Em síntese, aos 120
DAC existia no campo em média, 17 perfilhos m-1
com altura média de 0,41 m, 7 folhas
verdes e 3 folhas secas.
Figura 24. Efeito da dose de N nos índices NDVI, NDRE, SPAD avaliados aos 120 DAC em
área colhida no meio de safra, no primeiro ano. Obs: teste F (P>n: 0,001).
A mesma tendência se repetiu na análise aos 150 DAC (Figura 25) para todos os
índices (NDVI, NDRE, SPAD), em que a dose de 150 kg ha-1
continuou a apresentar o maior
valor para cada um dos índices. Nesta avaliação as plantas de cana-de-açúcar apresentavam
altura média de 0,80 m, 7 folhas verdes, 3 folhas secas e estande médio de 18 perfilhos m-1
.
71
Figura 25. Efeito da dose de N nos índices NDVI, NDRE, SPAD avaliados aos150 DAC em
área colhida no meio de safra, no primeiro ano. Obs: teste F para as regressões
(P>n: 0,001).
Durante o segundo ano do experimento, na primeira avaliação feita aos 30 DAC,
nenhum dos parâmetros apresentou diferença em relação as épocas de aplicação e dose de N
(Tabela 47). Aos 60 DAC, o índice SPAD apresentou diferença para a dose de N (Tabela 47),
na qual ocorreu incremento no valor SPAD com o aumento da dose de N (Figura 26).
Figura 26. Efeito da dose de N no índice SPAD aos 60 DAC em ensaio colhido no meio de
safra, no segundo ano. Obs: teste F (P>n: 0,001).
Na avaliação aos 90 DAC não ocorreram diferenças para o NDVI, NDRE e SPAD
de acordo com a época de aplicação e dose de N (Tabela 47). Aos 120 DAC, os índices NDVI
e NDRE apresentaram pequeno aumento em função das doses de N, e o índice SPAD
72
apresentou tendência de efeito quadrático, com valor máximo obtido com a aplicação de 150
kg ha-1
de N (Figura 27), de acordo com a regressão. Nessa avaliação o canavial apresentava,
em média, estande com 17 perfilhos m-1
, 0,34 m de altura, 7 folhas verdes e 3 folhas secas.
Figura 27. Efeito da dose de N nos índices NDVI, NDRE, SPAD avaliados aos 120 DAC em
área colhida no meio de safra, no segundo ano. Obs: teste F para as regressões
(P>n: 0,05; 0,02; 0,001, respectivamente para NDVI, NDRE e SPAD).
Na última avaliação feita aos 150 DAC apesar de existir diferença em relação as
doses de N (Tabela 47), os índices NDVI e NDRE praticamente não variaram de acordo com
a dose (Figura 28), não havendo diferença também, em relação a época de aplicação (Tabela
47).
Figura 28. Efeito da dose de N nos índices NDVI e NDRE avaliados aos 150 DAC em área
colhida no meio de safra no segundo ano. Obs: teste F para regressão (P>n: 0,14;
0,20).
73
4.2.3 Área colhida no final de safra
Na primeira avaliação realizada aos 30 DAC no primeiro ano, não ocorreram
diferenças em nenhum dos parâmetros avaliados (Tabela 49). Na avaliação seguinte (60
DAC) os parâmetros NDRE (Tabela 50) e SPAD (Tabela 51) foram alterados pela época de
aplicação e dose de N utilizada. Em ambos, a adubação feita logo após a colheita apresentou
maiores valores quando comparada com a aplicação feita aos 30 DAC, sendo que ao analisar
as curvas de regressão houve tendência de efeito quadrático nos índices em função das doses
de N, com valores máximos de NDRE e SPAD, obtidos com a aplicação de 150 kg ha-1
de N
(Figura 29).
Tabela 49. Valores de significância de cada um dos parâmetros avaliados no ensaio colhido
no final de safra. Parâmetros
Avaliação Tratamentos NDVI NDRE SPAD Perfilhos Altura
Ano 1 - 2013/2014
30 DAC
Época de aplicação --- --- --- --- ---
Dose de N 0,38 0,37 0,38 0,74 0,11
Época de aplicação x dose --- --- --- --- ---
60DAC
Época de aplicação 0,14 0,001 0,001 0,84 0,15
Dose de N 0,18 0,001 0,05 0,54 0,86
Época de aplicação x dose 0,30 0,31 0,51 0,83 0,56
90DAC
Época de aplicação 0,17 0,001 0,33 0,05 0,77
Dose de N 0,44 0,14 0,001 0,58 0,56
Época de aplicação x dose 0,08 0,62 0,001 0,08 0,15
120DAC
Época de aplicação 0,50 0,22 0,69 0,21 0,09
Dose de N 0,38 0,001 0,001 0,36 0,27
Época de aplicação x dose 0,86 0,95 0,90 0,98 0,84
150DAC
Época de aplicação 0,10 0,10 0,001 0,60 0,47
Dose de N 0,46 0,24 0,001 0,05 0,55
Época de aplicação x dose 0,26 0,74 0,32 0,07 0,90
Ano 2 - 2014/2015
30 DAC
Época de aplicação 0,76 0,99 --- --- ---
Dose de N 0,83 0,70 0,49 0,88 0,48
Época de aplicação x dose 0,48 0,19 --- --- ---
60DAC
Época de aplicação 0,001 0,001 0,38 0,36 0,19
Dose de N 0,09 0,08 0,36 0,49 0,16
Época de aplicação x dose 0,35 0,47 0,61 0,34 0,46
90DAC
Época de aplicação 0,001 0,001 0,45 0,31 0,78
Dose de N 0,48 0,46 0,001 0,56 0,31
Época de aplicação x dose 0,04 0,08 0,02 0,60 0,15
120DAC
Época de aplicação 0,05 0,001 0,001 0,57 0,02
Dose de N 0,07 0,001 0,07 0,001 0,09
Época de aplicação x dose 0,98 0,99 0,37 0,43 0,39
150DAC
Época de aplicação 0,14 0,05 0,001 0,78 0,88
Dose de N 0,001 0,001 0,25 0,04 0,48
Época de aplicação x dose 0,98 0,99 0,05 0,30 0,38
74
Tabela 50. Índice NDRE avaliado aos 60 DAC em área colhida no final de safra, no primeiro
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC Média
0 0,2017 0,1980 0,1999
50 0,2107 0,2068 0,2088
100 0,2277 0,1982 0,2129
150 0,2341 0,2088 0,2214
200 0,2275 0,1988 0,2132
Média 0,2203A 0,2021B
P>n época 0,001
P>n dose 0,001
P>n interação 0,31
CV época (%) 5,0
CV dose (%) 7,9 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
Tabela 51. Índice SPAD avaliado aos 60 DAC em área colhida no final de safra, no primeiro
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC Média
0 44,5 44,0 44,2
50 45,4 44,4 44,9
100 46,1 45,1 45,6
150 47,4 45,2 46,3
200 47,2 44,5 45,9
Média 46,1A 44,6B
P>n época 0,001
P>n dose 0,05
P>n interação 0,51
CV época (%) 1,8
CV dose (%) 3,1 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
Figura 29. Efeito da dose de N no índice NDRE e SPAD avaliados aos 60 DAC em área
colhida no final de safra, no primeiro ano. Obs: Teste F regressões (P>n: 0,001).
Aos 90 DAC, o índice NDVI apresentou interação entre os tratamentos épocas de
aplicação e dose de N, contudo não houve ajuste de modelo de regressão linear ou quadrática
75
para as doses em cada uma das épocas de aplicação avaliadas (Tabela 49). Em relação as
épocas de aplicação, o NDRE das parcelas adubadas aos 0 e 30 DAC foram superiores
quando comparados a aplicação feita aos 60 DAC (Tabela 52). O índice SPAD foi alterando
também pelo empregos das doses de N e a interação dessas com a época de aplicação (Tabela
49). Segundo as curvas de tendência e regressões, o aumento da dose de N apresentou efeito
linear no índice SPAD, e ao realizar o desdobramento da interação, a época de aplicação 0
DAC não houve ajuste de regressão, entretanto nas épocas 30 e 60 DAC, o SPAD apresentou
efeito quadrático com o aumento da dose de N com máximo valores teóricos para as doses de
200 e 165 kg ha-1
de N respectivamente (Figura 30). Nessa avaliação o canavial apresentava
um perfilhamento médio de 17 perfilhos m-1
, altura média de 0,55 m, e as plantas possuíam
em média 7 folhas verdes e 4 folhas secas.
Tabela 52. Índice NDRE avaliado aos 90 DAC em área colhida no final de safra, no primeiro
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC Média
0 0,2244 0,2265 0,2001 0,2170
50 0,2409 0,2228 0,2161 0,2266
100 0,2448 0,2262 0,2142 0,2284
150 0,2457 0,2475 0,2134 0,2355
200 0,2443 0,2257 0,2281 0,2327
Média 0,2400A 0,2297A 0,2144B
P>n época 0,001
P>n dose 0,14
P>n interação 0,62
CV época (%) 5,9
CV dose (%) 7,9 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
76
Figura 30. Efeito da dose de N no índice SPAD avaliado aos 90 DAC em área colhida no
final de safra, no primeiro ano. Obs: Teste F para as regressões geral, 0, 30, 60
DAC, respectivamente (P>n: 0,001; 0,45; 0,02; 0,001).
Somente os índices NDRE e SPAD apresentaram diferenças para as doses de N
aplicadas (Tabela 49), na avaliação feita aos 120 DAC no primeiro ano. O aumento da dose
de N elevou o índice NDRE, e existiu tendência de efeito quadrático no índice SPAD, com
valor máximo do índice mediante a aplicação de 140 kg ha-1
de N, segundo a curva de ajuste
(Figura 31).
Figura 31. Efeito da dose de N nos índices NDRE e SPAD avaliados aos 120 DAC em área
colhida no final de safra, no primeiro ano. Obs: Teste F regressões (P>n: 0,001;
0,05).
Na última avaliação feita aos 150 DAC no primeiro ano, os índices NDVI (Tabela
53) e NDRE (Tabela 54) não apresentaram diferenças segundo as doses de N, ocorrendo
diferenças somente para as épocas de aplicação, em que a aplicação feita aos 30 DAC obteve
Geral
60DAC
0DAC
30DAC
77
um índice inferior as demais épocas. Nessa avaliação, o canavial apresentava um estande
médio de 20 perfilhos m-1
, altura média de 1,33 m, 7 folhas verdes e 10 folhas secas.
Tabela 53. Índice NDVI avaliado aos 150 DAC em área colhida no final de safra, no primeiro
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 0,6832 0,6890 0,6640 0,6630 0,6867 0,6772
50 0,6775 0,6675 0,6867 0,6855 0,6940 0,6822
100 0,6930 0,6717 0,6820 0,7007 0,6850 0,6865
150 0,6787 0,6760 0,6737 0,6787 0,6720 0,6758
200 0,6797 0,6565 0,6827 0,6860 0,7045 0,6819
Média 0,6824AB 0,6721B 0,6778AB 0,6828AB 0,6884A
P>n época 0,10
P>n dose 0,46
P>n interação 0,26
CV época (%) 2,5
CV dose (%) 2,9 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
Tabela 54. Índice NDRE avaliado aos 150 DAC em área colhida no final de safra, no
primeiro ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 0,2743 0,2790 0,2712 0,2637 0,2878 0,2752
50 0,2713 0,2600 0,2765 0,2742 0,2851 0,2734
100 0,2845 0,2573 0,2755 0,2941 0,2925 0,2808
150 0,2661 0,2730 0,2797 0,2852 0,2806 0,2769
200 0,2832 0,2799 0,2829 0,2894 0,2935 0,2857
Média 0,2759AB 0,2698B 0,2772AB 0,2813AB 0,2879A
P>n época 0,09
P>n dose 0,24
P>n interação 0,74
CV época (%) 6,7
CV dose (%) 6,6 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação; DMS época: 0,016.
Com o aumento da dose de N, houve tendência quadrática no índice SPAD, com
valor máximo mediante a aplicação de 180 kg ha-1
, além do aumento do estande de perfilhos
com a adubação (Figura 32).
78
Figura 32. Efeito da dose de N no índice SPAD avaliado aos 150 DAC em área colhida no
final de safra, no primeiro ano. Obs: teste F regressão (P>n: 0,001).
No segundo ano do experimento na avaliação feita aos 30 DAC não houveram
diferenças entre os tratamentos em nenhum dos parâmetros avaliados (Tabela 49). Na
avaliação feita aos 60 DAC, para as parcelas adubadas aos 0 e 30 DAC os índices NDVI
(Tabela 55) e NDRE (Tabela 56) foram superiores em comparação as épocas que ainda
seriam adubadas. Entretanto, o sensor não possibilitou distinguir as doses de N aplicadas
(baixo R²) para o ajuste dos modelos de regressões (Figura 33).
Tabela 55. Índice NDVI avaliados aos 60 DAC em área colhida no final de safra, no segundo
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 0,4806 0,5231 0,3221 0,3366 0,3247 0,3974
50 0,5460 0,5434 0,3199 0,3426 0,3246 0,4153
100 0,5810 0,5391 0,3908 0,3020 0,3460 0,4318
150 0,4641 0,4935 0,3477 0,3215 0,3301 0,3914
200 0,5017 0,5140 0,3590 0,3435 0,3364 0,4109
Média 0,5147A 0,5226A 0,3479B 0,3293B 0,3324B
P>n época 0,001
P>n dose 0,09
P>n interação 0,35
CV época (%) 19,9
CV dose (%) 11,9 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
Tabela 56. Índice NDRE avaliado aos 60 DAC em área colhida no final de safra, no segundo
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 0,1959 0,2215 0,1357 0,1463 0,1350 0,1668
50 0,2297 0,2293 0,1323 0,1479 0,1369 0,1752
100 0,2425 0,2336 0,1610 0,1307 0,1446 0,1824
150 0,1946 0,2062 0,1415 0,1392 0,1377 0,1638
200 0,2096 0,2225 0,1467 0,1480 0,1395 0,1733
Média 0,2144A 0,2226A 0,1435B 0,1424B 0,1387B
P>n época 0,001
P>n dose 0,08
P>n interação 0,47
CV época (%) 18,1
CV dose (%) 12,7 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
79
Figura 33. Efeito da dose de N no índice NDVI e NDRE avaliados aos 60 DAC em área
colhida no final de safra, no segundo ano. Obs: teste F regressões (P>n: 0,18;
0,33).
Aos 90 DAC o sensor de refletância do dossel manteve o mesmo comportamento
apresentado na avaliação anterior, sendo observado diferenças entre as épocas de aplicação,
porém sem distinção para as doses de N. Nesse sentido, maiores índices NDVI (Tabela 57) e
NDRE (Tabela 58) foram obtidos nas parcelas já adubadas (0, 30 e 60 DAC). As diferentes
doses de N apresentaram efeito quadrático no índice SPAD, com o ponto de máxima na curva
de regressão a 165 kg ha-1
(Figura 34). Nessa mesma avaliação a interação época e dose foi
significativa para o índice SPAD, sendo que na aplicação logo após o corte a resposta foi
linear, e para as aplicações realizadas aos 30 e 60 DAC obteve-se ajuste quadrático com o
máximo valor de SPAD obtido com a aplicação, respectivamente de, 140 e 103 kg ha-1
de N
(Figura 34).
Tabela 57. Índice NDVI avaliado aos 90 DAC em área colhida no final de safra, no segundo
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 0,5782 0,6016 0,6176 0,5814 0,5636 0,5885
50 0,5646 0,6215 0,6056 0,6136 0,5616 0,5934
100 0,6396 0,6302 0,6310 0,5553 0,5842 0,6081
150 0,6337 0,6258 0,5857 0,6072 0,5703 0,6045
200 0,6209 0,6362 0,6401 0,5265 0,5984 0,6044
Média 0,6074A 0,6231A 0,6160A 0,5768B 0,5756B
P>n época 0,001
P>n dose 0,48
P>n interação 0,04
CV época (%) 5,2
CV dose (%) 6,7 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
80
Tabela 58. Índice NDRE avaliado aos 90 DAC em área colhida no final de safra, no segundo
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 0,2372 0,2528 0,2608 0,2290 0,2246 0,2409
50 0,2255 0,2670 0,2480 0,2535 0,2273 0,2442
100 0,2668 0,2695 0,2630 0,2230 0,2410 0,2527
150 0,2632 0,2620 0,2403 0,2534 0,2313 0,25
200 0,2626 0,2646 0,2709 0,2101 0,2425 0,2501
Média 0,2511A 0,2632A 0,2566A 0,2338B 0,2333B
P>n época 0,001
P>n dose 0,46
P>n interação 0,08
CV época (%) 8,5
CV dose (%) 9,2 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
Figura 34. Efeito da dose de N no índice SPAD avaliado aos 90 DAC em área colhida no
final de safra, no segundo ano. Obs: Teste F regressões geral, 0, 30 e 60 DAC
(P>n: 0,001).
Na avaliação realizada aos 120 DAC, os índices NDVI, NDRE e SPAD foram
alterados pelas épocas de aplicação e dose de N (Tabela 49). A aplicação aos 60 DAC
apresentou o menor índice NDVI (Tabela 59) e NDRE (Tabela 60), além de a aplicação feita
aos 90 DAC apresentar maior NDRE quando comparada as demais épocas de adubação.
Houve aumento linear no NDVI, NDRE e SPAD de acordo com as doses de N (Figura 35), e
o emprego das doses de N apresentou tendência de efeito linear e quadrático, respectivamente,
Geral
60DAC
0DAC
30DAC
81
no estande e altura de perfilhos (Anexo) na avaliação aos 120 DAC, na qual a dose de 132 kg
ha-1
de N obteve o maior valor de altura.Nessa época havia um estande médio de 25 perfilhos
m-1
, altura média de plantas de 0,76 m, com 9 folhas verdes e 8 folhas secas.
Tabela 59. Índice NDVI avaliado aos 120 DAC em área colhida no final de safra, no segundo
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 0,6094 0,6370 0,6127 0,6525 0,6439 0,6311
50 0,6518 0,6359 0,6409 0,6596 0,6328 0,6442
100 0,6554 0,6401 0,6428 0,6689 0,6487 0,6512
150 0,6522 0,6598 0,6371 0,6623 0,6553 0,6533
200 0,6600 0,6524 0,6448 0,6698 0,6598 0,6573
Média 0,6458AB 0,6450AB 0,6357B 0,6626A 0,6481AB
P>n época 0,05
P>n dose 0,07
P>n interação 0,98
CV época (%) 4,1
CV dose (%) 4,7 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
Tabela 60. Índice NDRE avaliado aos 120 DAC em área colhida no final de safra, no
segundo ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 0,2049 0,2125 0,2060 0,2240 0,2121 0,2119
50 0,2283 0,2252 0,2208 0,2338 0,2175 0,2251
100 0,2292 0,2231 0,2215 0,2407 0,2279 0,2285
150 0,2240 0,2319 0,2206 0,2372 0,2321 0,2292
200 0,2335 0,2332 0,2223 0,2476 0,2348 0,2343
Média 0,2240B 0,2252B 0,2182B 0,2367A 0,2249B
P>n época 0,001
P>n dose 0,001
P>n interação 0,99
CV época (%) 5,2
CV dose (%) 6,9 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
82
Figura 35. Efeito da dose de N no NDVI, NDRE e SPAD avaliados aos 120 DAC em área
colhida no final de safra, no segundo ano. Obs: Teste F para as regressões (P>n:
0,001).
Na avaliação realizada aos 150 DAC na área colhida em final de safra no segundo
ano, os índices NDVI e NDRE (Tabela 49) diferiram em relação a dose de N . De maneira
geral o aumento da dose de N inferiu incrementos nos índices NDVI e NDRE (Figura 36).
Existiram também diferenças para os índices NDRE (Tabela 61), e SPAD (Tabela 62) entre as
épocas de aplicação, na qual a parcela adubada aos 60 DAC obteve menor NDRE e SPAD
quando comparada as demais épocas de adubação. Nesse momento nas condições de campo, o
canavial apresentava média de 25 perfilhos m-1
, altura média de 1,27 m, 9 folhas verdes e 10
folhas secas. Apesar de significativa a interação época de aplicação e dose de N para o
parâmetro SPAD aos 150 DAC (Tabela 49), não houve ajuste de modelo de regressão linear
ou quadrática em função da dose de N, além de, o estande médio de perfilhos obtido na
mesma avaliação, não se alterar com o aumento das doses de N (Tabela 49).
Figura 36. Efeito da dose de N no NDVI e NDRE avaliados aos 150 DAC em área colhida no
final de safra, no segundo ano. Obs: teste F regressões (P>n: 0,001).
83
Tabela 61. Índice NDRE avaliados aos 150 DAC em área colhida no final de safra, no
segundo ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 0,2543 0,2461 0,2452 0,2487 0,2396 0,2468
50 0,2647 0,2564 0,2438 0,2650 0,2683 0,2597
100 0,2634 0,2611 0,2439 0,2574 0,2742 0,2600
150 0,2680 0,2696 0,2564 0,2764 0,2769 0,2695
200 0,2852 0,2730 0,2624 0,2871 0,2926 0,2800
Média 0,2672AB 0,2612AB 0,2503B 0,2670AB 0,2703A
P>n época 0,05
P>n dose 0,001
P>n interação 0,99
CV época (%) 7,3
CV dose (%) 8,1 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
Tabela 62. Índice SPAD avaliado aos 150 DAC em área colhida no final de safra, no segundo
ano.
Época de Aplicação
Dose N 0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120DAC Média
0 40,5 41,2 41,2 42,7 40,8 41,3
50 41,9 39,9 39,6 42,0 40,8 40,8
100 38,7 41,0 41,0 40,8 44,2 41,1
150 42,4 39,5 39,0 44,3 43,8 41,8
200 41,8 40,8 41,2 42,2 45,0 42,2
Média 41,1AB 40,5B 40,4B 42,4AB 42,9A
P>n época 0,001
P>n dose 0,25
P>n interação 0,05
CV época (%) 5,6
CV dose (%) 5,1 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para a época de aplicação.
4.3 Análise Conjunta de Experimentos
De acordo com a análise conjunta de experimentos a época de colheita da cana-
de-açúcar associada às condições climáticas em cada ano são as variáveis que mais
influenciaram a TCH da cana-de-açúcar (Tabela 63).
Tabela 63. Valores de significância para a TCH da cana-de-açúcar, em cada uma das
variáveis analisadas na análise conjunta de experimentos. Parâmetros e Interações Valor de Significância
Local – época de colheita 0,001**
Ano experimental 0,001**
Época de aplicação 0,02*
Dose de N 0,001**
Época de aplicação x ano 0,001**
Época de colheita x época de aplicação x ano 0,001**
Época de colheita x dose de N x ano 0,001**
OBS: ** - significativo a 0,001; * - significativo a 0,05.
84
A área colhida no início de safra apresentou maior potencial de produção, seguido
da área colhida no meio de safra a qual obteve potencial de produção superior a área colhida
no final de safra (Figura 37a). As condições climáticas influenciaram a produtividade da cana-
de-açúcar durante todo o período experimental, já que no primeiro ano a produtividade da
cana-de-açúcar foi superior ao segundo ano, período o qual ocorreu grande seca na região
centro sul, promovendo assim uma queda na TCH (Figura 37b).
Figura 37. Efeito da época de colheita (a) e condições climáticas (b) na produtividade da
cana-de-açúcar, cultivada na região centro sul do Brasil.
A produtividade da cana-de-açúcar foi influenciada pela adubação nitrogenada
independentemente da época de colheita e aplicação do N (Figura 38), em que as parcelas
adubadas apresentaram maior TCH quando comparadas as parcelas não adubadas. Ao analisar
as barras de erros com os desvios médios é notório a grande amplitude das produtividades
devido a ação do clima associado a época de colheita e aplicação do N-fertilizante.
Figura 38. Efeito da dose de N na produtividade da cana-de-açúcar na região centro sul do
Brasil.
A B C
A B
B
A A A A
a b
85
Ao relacionar a época de aplicação em função da época de colheita existiu
tendência de maiores ganhos produtivos na área colhida no início de safra, quando comparado
às áreas colhidas no meio e final de safra (Figura 39a), além de a época de aplicação ter
apresentado maior potencial de ganho no primeiro ano (Figura 39b). Conforme a época de
aplicação do N-fertilizante, para as áreas colhidas em início e meio de safra as aplicações que
antecederam e sucederam a estação de inverno (clima seco e frio) são os momentos em que
ocorreram as maiores TCH da cana-de-açúcar. Na área de final de safra, diferenças no
potencial de produção em relação a época de aplicação são associadas a ocorrência ou não de
veranicos (períodos sem chuva), juntamente com o volume pluviométrico ocorrido em cada
ano (Figura 39a).
Figura 39. Relação da época de aplicação e colheita (a) e época de aplicação e ano
experimental (b) na produtividade da cana-de-açúcar durante duas safras
agrícolas.
Em relação à utilização dos sensores de refletância do dossel de plantas, no
monitoramento do desenvolvimento da cana-de-açúcar de acordo com a época de aplicação e
dose de N-fertilizante, as condições climáticas ocorridas em cada ano influenciaram o sensor
de refletância do dossel (Tabela 64). Nesse sentido, as áreas colhidas no início de safra apesar
de serem as mais produtivas nos dois anos de avaliação apresentaram índices NDVI e NDRE
inferiores as demais áreas (Figura 40), devido as áreas colhidas no meio e principalmente no
final de safra, ter tido grande parte das avaliações feitas em época de alta pluviosidade e
radiação solar (estação do verão).
a b
86
Tabela 64. Valores de significância para cada uma das variáveis analisadas na análise
conjunta de experimentos. Parâmetros e Interações Valor de Significância
Local – época de colheita 0,41ns
Ano experimental 0,001**
Época de aplicação 0,73ns
Dose de N 0,38ns
Época de aplicação x ano 0,02*
Época de colheita x época de aplicação x ano 0,05*
Época de colheita x dose de N x ano 0,43ns
OBS: ** - significativo a 0,001; * - significativo a 0,05; ns – não significativo.
Figura 40. Índices NDVI e NDRE obtidos até os 150 DAC, segundo a época de colheita
(início - 1, meio - 2 e final de safra 3) na região centro sul do Brasil durante duas
safras agrícolas.
Devido a influência do clima e época de colheita nos parâmetros época de
aplicação e dose de N, a definição do momento mais adequado para a avaliação do sensor de
refletância do dossel de plantas pode estar associado a altura máxima de perfilhos (até a
inserção da folha +1) tendo em vista que independentemente da época de colheita e condição
climática, plantas com altura superior a 0,60 m, os índices NDVI e NDRE mensurados se
situam em uma pequena faixa de valores, podendo não detectar diferença em relação a dose
de N aplicada e a estimativa de produção de biomassa, influenciando o desempenho do sensor
(Figura 41).
Ano 1 - 2013/2014 Ano 1 - 2013/2014 Ano2 - 2014/2015 Ano2 - 2014/2015
NDVI NDRE
87
Figura 41. Coeficiente de determinação do índice NDVI e NDRE com a altura de perfilhos
da cana-de-açúcar cultivada na região centro sul do Brasil durante duas safras
agrícolas.
Altura de plantas (m) Altura de plantas (m)
y= 0,1903ln(x)-0,17
R² - 0,71** y= 0,07ln(x)-0,0469
R² - 0,58**
0 0,5 1,00 1,5 2,0 0 0,5 1,00 1,5 2,0
88
5. DISCUSSÃO
5.1 Resposta da soqueira de cana-de-açúcar à adubação nitrogenada realizada em
diferentes épocas após a colheita.
Devido o balanço de N na planta afetar a fotossíntese, formação e crescimento de
raízes (TIAZ; ZEIGER, 2009) o N é tido como um elemento essencial para a nutrição de
plantas e no caso da cana-de-açúcar, está relacionado a produção de colmos (THORBURN et
al., 2011). Nas três áreas experimentais durante as duas safras, somente no segundo ano nas
áreas de meio e final de safra é que as doses de N não interferiram na TCH da cana-de-açúcar
(Figuras 11 e 13). Considerando cada ano experimental um resultado, em 67% houve
incremento na TCH com a aplicação de N corroborando outros trabalhos da literatura
(TRIVELIN et al., 2002ab; FRANCO et al., 2008b; FORTES et al., 2012), demonstrando a
necessidade de N como um dos fatores que limitam a produção de cana-de-açúcar no Brasil
(TRIVELIN, 2000). A ausência de resposta a aplicação do N nas áreas de meio e final de
safra no segundo ano (Figuras 11 e 13), pode estar associada provavelmente ao estresse
hídrico ocorrido no ano de 2014 (Figura 4 b, c) já que o fornecimento de N a planta por outras
vias, como por exemplo o N da fração orgânica do solo, depende da umidade, temperatura e
reações mediadas por microorganismos na solução do solo (CANTARELLA et al., 2008;
OTTO et al., 2013), além do estresse hídrico limitar o crescimento da planta e capacidade
fotossintética da cultura (SACKS et al., 1997) minimizando o benefício da adubação
nitrogenada e a resposta da cultura ao N-fertilizante (EPSTEIN & BLOOM, 2006).
Em um compilado de publicações recentes relacionadas a adubação nitrogenada
em cana-de-açúcar (45 publicações), Otto et al. (2016) constataram que em 76% dos estudos
analisados houveram incrementos na produtividade oriundos da adubação nitrogenada, em
certos casos com acréscimos superior a 25 % na TCH, comportamento esse atrelado a muitos
fatores por exemplo: clima, textura do solo, manejo da adubação e época de corte. Diante
desse contexto, no presente estudo a época de colheita associada as condições climáticas
apresentou grande interferência na TCH, visto a amplitude de resposta dessa de acordo com o
momento de colheita. Durante as safras agrícolas avaliadas, a produtividade média de colmos
obtida nas áreas de início, meio e final de safra foram, respectivamente: 97, 83 e 68 Mg ha-1
,
ou seja, a mesma variedade e mesmo corte, conduzida em solos com padrões de fertilidade
semelhantes, obteve variação de até 29 Mg ha-1
na TCH de acordo com o momento de
colheita.
Os ganhos de TCH oriundos da aplicação do N apresentam incrementos distintos
segundo a época de colheita. Na área de início de safra para o primeiro e segundo ano
89
respectivamente, o acréscimo na TCH foi de 14 e 13% (Tabelas 11 e 13), comparando a
produtividade média das parcelas adubadas em relação ao tratamento controle (sem
adubação). A aplicação do N promoveu um aumento de 29 % e 3 % na TCH, para os ensaios
colhidos no meio e final de safra respectivamente, no primeiro ano. Todavia, os ganhos de
produtividade não estão somente atrelados a dose de N e a época de colheita da cana-de-
açúcar, há de se considerar também a influência da época de aplicação do fertilizante em
soqueira de cana-de-açúcar. A ausência de trabalhos sobre qual a melhor época de se realizar
a aplicação do N, faz com que essa seja realizada mais em função da logística operacional
(Otto et al. 2016), contribuindo para que canaviais colhidos no início e meio de safra na
região centro sul do Brasil, sejam adubados em período de déficit hídrico e frio. Nesse caso,
nosso trabalho tenta auxiliar o setor com essa resposta, avaliando qual o melhor momento de
se aplicar o N-fertilizante após a colheita da cana no transcorrer da safra agrícola. De um total
de seis avaliações (três áreas monitoradas por dois anos) em quatro houveram interferência da
época de aplicação na TCH, mostrando a importância de se considerar esse parâmetro durante
o manejo da cultura (Tabelas 11, 13, 23 e 31).
No primeiro ano na área colhida em início de safra (Tabela 11) a aplicação feita
aos 0 e 60 DAC apresentaram TCH superiores as demais épocas sendo que, quando feita a
adubação logo após a colheita praticamente não existia déficit hídrico (Figura 4a). Após a
instalação da primeira aplicação do N-fertilizante (0 DAC) ocorreram 167 mm de chuva
durante dois meses sendo que, 63% desse volume (105 mm) ocorreu próximo aos 60 DAC
(semana anterior a aplicação aos 60 DAC). Com isso na aplicação feita aos 30 DAC ocorreu
em um período sem precipitação e de grande amplitude térmica (14 ºC) o que provavelmente
interferiu na TCH. Após os 60 DAC, houve diminuição das chuvas e início da estiagem a qual
influenciou o desenvolvimento da cana-de-açúcar adubada aos 90 DAC. No segundo ano a
época de aplicação 60 DAC apresentou menor TCH pois o volume pluviométrico de janeiro a
abril de 2014 (462 mm) ocorreu de maneira uniforme atenuando o déficit hídrico nas
primeiras adubações (0 e 30 DAC). Após a aplicação feita aos 60 DAC houve aumento do
déficit hídrico (100 mm) afetando o desenvolvimento da cana-de-açúcar e resposta a
adubação nitrogenada (Figura 4a).
Na área colhida no meio de safra somente no segundo ano (Tabela 23) houve
diferença na TCH devido a época de aplicação. A aplicação feita aos 60 DAC apresentou
maior TCH quando comparado as demais épocas. Como justificado na área de início de safra,
novamente o clima contribuiu visto que, a partir dos 60 DAC é que houve o retorno da chuva
encerrando assim uma estiagem de cinco meses (Figura 4b). A mesma resposta foi observada
90
para a área de final de safra no segundo ano (Tabela 31), a qual apresentou diferença na TCH
segundo as épocas de aplicação. A aplicação realizada aos 60 DAC apresentou a menor
produtividade, na qual possível justificativa se baseia no fato de que de maio a outubro - 2014
não ocorreram precipitação na área (Figura 4c) intensificando o déficit hídrico. Após a
adubação aos 60 DAC, houve um veranico (precipitação mensal de 48 mm e temperatura
média de 26,4 ºC, com temperatura máxima acima dos 30 ºC em praticamente todos os dias
do mês), influenciando o crescimento e desenvolvimento da cana-de-açúcar.
A altura dos colmos mensurada na biometria pré colheita, foi influenciada pela
época de aplicação nos ensaios de início e meio de safra no segundo ano, na qual para ambas
as áreas as épocas aplicações que obtiveram a maior altura de colmo (Tabelas 12 e 21) foram
as que apresentaram as maiores TCH (Tabelas 13 e 23), embora Castro et al. (2014) não
obtiveram relação entre a altura e TCH.
É evidente a atuação do clima (regime pluviométrico) ocorrido ao longo do ciclo
vegetativo da cana-de-açúcar o qual contribui para a ocorrência de diferenças na
produtividade da cana-de-açúcar de acordo com a época de colheita, associada a época de
aplicação do N-fertilizante. Essa situação se fundamenta devido a dois fatores principais:
movimentação do N na solução do solo e contribuição do N proveniente do fertilização na
nutrição da cana-de-açúcar. O N na solução do solo se movimenta através do fluxo de massa
(EPSTEIN & BLOOM, 2006), por isso mesmo esse sendo aplicado na proximidade da
rizosfera se faz necessário existir umidade no solo para translocação do N até a região de
absorção pelas raízes. Em relação ao segundo fator, pesquisas inferem existir uma diferença
entre os pontos de máximo acúmulo e máxima produção de biomassa pela cana-de-açúcar
(OLIVEIRA et al., 2013), sendo essa diferença aproximadamente de 80 dias. Além disso, é
nítido a importância do N principalmente nos estágios iniciais (OLIVEIRA, 2012; OTTO et
al., 2016) de desenvolvimento segundo classificação proposta por Bonnett et al. (2014)
(perfilhamento e elongação dos perfilhos) da cana-de-açúcar após a colheita.
Por isso havendo umidade no solo, é conveniente a aplicar o N-fertilizante pois de
acordo com o resultados dessa pesquisa, a TCH da cana-de-açúcar apresentou acréscimos
quando comparado as aplicações realizadas após esse período (períodos secos e perfilhos em
fase final de elongação - definição dos colmos).Com isso, é possível propor a realização de
novos experimentos com o parcelamento da adubação nitrogenada na soqueira de cana-de-
açúcar, pois especialmente para as áreas colhidas em início e final de safra, durante o ciclo da
cultura existirá um período de estiagem, que pode afetar o a absorção do N e o acúmulo de
biomassa pela planta (GAVA et al., 2011), além de que, o parcelamento passa a ser uma
91
estratégia que visa o aumento da eficiência de utilização do N pela cana-de-açúcar com o
suprimento durante todo o ciclo e em condições hídricas favoráveis (URIBE et al., 2013).
Para a produção de 70 a 100 Mg ha-1
de colmos de acordo com a região de cultivo
da cana-de-açúcar existe uma variação na dose de N aplicada (THORBURN et al., 2011), p.e.
300 kg ha-1
na Índia (KOSTKA et al., 2009), 150 a 200 kg ha-1
na Austrália (SCHOROEDER
et al., 2010) e 100 a 150 kg ha-1
no Brasil (CANTARELLA et al., 2014). Observamos que
para a área colhida no início de safra a aplicação de 140 kg ha-1
de N (primeiro ano) e 108 kg
ha-1
de N (segundo ano) obtiveram os maiores ganhos de TCH, sendo que no acumulado a
dose ideal foi 124 kg ha-1
de N. Na área colhida no meio de safra, a aplicação de 140 kg ha-1
de N obteve maiores incrementos na TCH no primeiro ano do experimento, na qual as
parcelas adubadas produziram em média 20 Mg ha-1
de colmos a mais do que as parcelas que
não receberam o fertilizante nitrogenado. A dose de máxima produtividade (140 kg ha-1
de N)
obtida na área de meio de safra é idêntica a dose obtida na área de início de safra, fato
também observado por Castro et al. (2014) em área colhida no meio de safra em solo argiloso,
o que indica que para as condições brasileiras (região centro sul) a cana-de-açúcar colhida no
início e meio de safra necessita de doses de N entre 100 a 130 kg ha-1
(CANTARELLA et al.,
2014; FRANCO et al., 2015; RHEIN et al., 2016). Por último, na área de final de safra no
primeiro ano a dose de 100 kg ha-1
de N apresentou melhores resultados na TCH
corroborando com o apresentado por Fortes et al. (2013b), o qual obteve maior TCH com a
aplicação de 100 kg ha-1
de N cultivando a variedade SP81-3250, a qual pode ser colhida no
meio e final de safra. Em cana soca irrigada, colhida no final de safra na região centro sul do
Brasil, Rhein et al. (2016) afirmam que o aumento da dose de N-fertilizante aplicada em
soqueira (0 a 200 kg ha-1
de N) promoveu aumento linear na TCH.
A variação da dose ideal de N conforme a época de colheita se deve ao fato de que
70 a 80% do acúmulo de biomassa da cana-de-açúcar cultivada na região centro sul do Brasil,
ocorrer em um período de quatro meses compreendendo principalmente a estação do verão
(OLIVEIRA et al., 2011). Independentemente da época de colheita a cana soca possui grande
potencial de resposta a aplicação do N-fertilizante, requerendo doses entre 100 a 150 kg ha-1
de N para a produção de colmos (MEGDA et al., 2012). Entretanto, existem rotas alternativas
de suprimento de N na solução do solo como por exemplo, a mineralização da matéria
orgânica presente no solo (OTTO et al., 2013; MARIANO et al., 2015), a qual pode reduzir a
resposta da cana a aplicação do N em áreas de alta fertilidade (elevados teores de MO), como
ocorre nas três áreas experimentais dessa pesquisa.
92
A TCH da cana-de-açúcar não aumentou com a aplicação de doses acima de 150
kg ha-1
de N, seja a cana colhida em início, meio ou final de safra (Figuras 5, 11 e 13). Com
isso é importante realizar o ajuste da dose de N de acordo com o preço da cana-de-açúcar em
relação ao preço do fertilizante nitrogenado, com o objetivo de aplicar a quantidade suficiente
para o maior retorno econômico ao produtor. Assim de acordo com a época de colheita
(início, meio e final de safra), a dose econômica média obtida foi respectivamente, 85, 110 e
80 kg ha-1
de N (Tabelas 14, 24 e 32), ou seja, os dados obtidos nessa pesquisa apontam
tendência de maior dose de N em áreas colhidas no meio de safra quando comparada a dose
economicamente viável em áreas colhidas no início e final de safra. Esse comportamento
pode ser justificado pelo fato de que nessas áreas, as adubações no segundo ano foram feitas
em um período com déficit hídrico (Figura 4 b, c), o que provavelmente afetou a absorção de
N pela planta, em função do caminhamento do N na solução do solo ser por fluxo de massa
(TAIZ, ZEIGER, 2009), além de demonstrar que há outras fontes de fornecimento do N a
planta, como por exemplo a matéria orgânica do solo (CANTARELLA, et al., 2014), em
virtude dos altos padrões de fertilidade existentes na área experimental (Tabela 3). Portanto, a
dose comumente utilizada no setor canavieiro (100 - 120 kg ha-1
N) se figura como o mais
conveniente tendo em vista que a maior parte dos canaviais na região centro sul do Brasil são
adubados na época seca devido a coincidência com o período de maior intensidade da colheita
ao longo da safra canavieira (OTTO et al., 2016).
É relevante também a contabilização dos ganhos ou decréscimos na qualidade
tecnológica da matéria prima de acordo com a dose de N empregada em função época de
aplicação do fertilizante, e época de colheita da cana-de-açúcar. Considerando os dados
médios obtidos nas duas safras em cada uma das áreas experimentais, a segunda safra obteve
maiores produtividades de açúcar por hectare (TPH), e por tonelada de cana colhida (kg ATR
TC-1
), além de o ATR e TPH obtidos nas áreas de meio e final de safra serem superior ao
obtido na área colhida no início de safra. O clima seco no ano de 2014 (Figura 4 a, b, c),
proporcionou maior estresse a planta ocorrendo assim maior acúmulo de sacarose (LEITE et
al., 2009).
Na área de início de safra, o parâmetro TPH apresentou redução de 35% no
segundo ano quando comparado ao primeiro (Figura 8). A variável TPH durantes os dois anos
de avaliação apresentou diferença segundo as doses de N, em que o aumento da dose de N
promoveu efeito quadrático na TPH. Esses resultados confirmam os obtidos por Orlando
Filho et al. (1994), Korndorfer et al. (1997; 2002), Trivelin et al. (2002a) e Fortes (2010) onde
93
a adubação nitrogenada não influenciou a pol da cana, mas proporcionou resposta positiva na
produtividade de açúcar (TPH), devido a maior produtividade agrícola (TCH).
Na área de meio de safra no segundo ano, houve acréscimo de 15% no ATR e
10% na TPH em relação ao primeiro ano. Os parâmetros tecnológicos (pol, brix, ATR e TPH)
apresentaram diferença em relação as doses de N independentemente da época de aplicação
no primeiro ano. Nessa pesquisa o aumento da dose de N promoveu acréscimo linear na pol
da cana (RHEIN et al., 2016), embora na literatura exista relatos de que doses acima de 120
kg ha-1
de N poderem reduzir a pol da cana (KORNDORFER et al., 1997; FRANCO et al.,
2010). Nos parâmetros brix, ATR e TPH houve efeito quadrático mediante ao aumento da
dose de N, na qual doses acima de 165, 135 e 125 kg ha-1
de N respectivamente reduziram
esses parâmetros. Na literatura científica existem relatos de decréscimo do ATR (FRANCO et
al., 2010) e TPH (MEGDA et al., 2012; FORTES et al., 2013b; FRANCO et al., 2015)
quando utilizado aplicações de altas doses de N.
Na área colhida no final de safra no segundo ano, ocorreu acréscimo de 11% e
50%, respectivamente, no ATR e TPH em relação ao primeiro ano. Os parâmetros
tecnológicos pol, brix e ATR somente diferirem no primeiro ano independentemente da época
de aplicação, em que o aumento da dose de N reduziu esses parâmetros, corroborando com
trabalhos anteriores (FRANCO et al., 2010; MEGDA et al., 2012; RHEIN et al., 2016). O
decréscimo na quantidade de açúcar pode muitas vezes ser proporcional ao acúmulo de
biomassa, ou seja, devido a partição e acúmulo de carbono pelas plantas (SMITH et al.,
2005). Também, a fertilização com N pode diminuir o teor de sacarose e atribuem esse efeito
de diluição, ao maior conteúdo de água da planta e consumo maior de energia como
decorrência de um maior desenvolvimento vegetativo (WIEDELFELD, 2008).
A extração de N pela parte aérea da cana-de-açúcar colhida em início e final de
safra foram semelhantes de tal modo que, a maior quantidade extraída foi no colmo, seguido
do ponteiro e folha seca, como demonstrado em outros trabalhos (FORTES et al., 2012;
FRANCO et al., 2013; FRANCO et al., 2015). Entretanto, para a área colhida no meio de
safra a ordem decrescente de extração foi: ponteiro>colmo>folha seca, sendo que o alto
acúmulo de N obtido na fração ponteiro, também relatado por Fortes et al. (2011), pode estar
associado a variedade cultivada e a época de colheita, visto a influência desses na absorção de
N pela cana-de-açúcar (OLIVEIRA et al., 2010; FRANCO et al., 2013).
O fator época de aplicação induziu a maiores diferenças no N acumulado na parte
aérea quando comparado ao fator dose de N. Em todas as áreas de colheita a época de
aplicação interferiu na extração de N pelo colmo, ponteiro, folha seca, ou parte aérea total
94
(Tabelas 17, 26 e 34). Na área de início de safra, o acúmulo de N pela parte aérea da cana-de-
açúcar incluindo os dois anos, proporcionou que grandes quantidades de nitrogênio fossem
absorvido pela fração colmo, o que permite afirmar que o grande estoque de N na planta é
exportado juntamente com a colheita dos colmos (FRANCO et al., 2013; FERREIRA et al.,
2015). A diferença existente entre as épocas de maior (90 DAC) e menor (30 DAC) acúmulo
foi de 187 kg ha-1
N, a qual pode ser justificada pelo fato de que a cana-de-açúcar ter o maior
acúmulo no transcorrer do início do verão até o final do outono (GAVA et al., 2001),
independentemente do momento de colheita (OLIVEIRA et al., 2011), na região centro sul do
Brasil.
Independentemente da época de colheita, o aumento da dose de N propiciou
incrementos de 0,15 kg na necessidade de N para produção de colmos (TCH) nas parcelas
adubadas em relação ao tratamento controle, demonstrando efeito linear na TCH em relação a
extração de N para a produção de colmos (BELL & GARSIDE, 2014). Ao se considerar a
época de colheita, a extração média obtida no segundo ano foi, respectivamente: 2 kg N
TCH-1
(área colhida em início de safra), 1,6 kg N TCH-1
(área colhida no meio de safra), e 1,2
kg N TCH-1
(área colhida no final de safra, no segundo ano), demonstrando haver tendência
de redução da exigência de N para a produção de colmos, em áreas colhidas no final da safra
de cana-de-açúcar na região centro sul do Brasil, sobretudo devido a menor TCH média
obtida em área de final de safra, quando comparada com a TCH média das áreas de início e
meio de safra.Na literatura é relatado a extração de 0,7 a 1,6 kg N por TCH (CANTARELLA
et al., 2007), 0,9 a 1,8 kg N por TCH (COLETTI et al., 2006; TASSO JUNIOR et al., 2007) e
0,8 a 1,1 kg N por TCH considerando somente a parte aérea, ou 1,3 a 1,5 kg N por TCH
avaliando a parte aérea e subterrânea (FRANCO, 2008). Em certos casos a necessidade pode
ultrapassar 2 kg N TCH-1
(TRIVELIN et al., 2002a; PRADO, PANCELLI, 2008), em virtude
das condições de manejo (RHEIN et al., 2016), variedade (SILVA et al., 2007), clima e época
de colheita (TASSO JUNIOR et al., 2007), aspectos esses que também justificam os altos
valores de extração de N pela parte aérea da cana-de-açúcar obtidos principalmente no ensaio
colhido no início de safra. Em geral a extração obtida em cada uma das áreas nessa pesquisa é
considerada alta de acordo com a literatura, sendo possível explicação o elevado padrão de
fertilidade do solo das áreas, as quais possuem considerável teor de matéria orgânica e CTC
oriundos do tipo de solo e por ter ocorrido ao longo de 15 anos a aplicação sucessiva de
vinhaça após a colheita.
De modo geral, é possível afirmar que ganhos de produção relacionados a
adubação nitrogenada realizada em soqueira de cana-de-açúcar cultivada na região centro sul
95
do sul do Brasil está associado ao momento de colheita da cana ao longo da safra, juntamente
com a atuação do clima (precipitação pluviométrica) pois, como mencionado nos resultados
da análise conjunta (Figura 37), se o clima estiver favorável para o desenvolvimento da cana-
de-açúcar, áreas colhidas no início e meio de safra, possuem maior potencial produtivo de
acordo com a ajuste da dose e época de aplicação do N-fertilizante. Todavia, caso as
condições climáticas sejam desfavoráveis ao desenvolvimento da cana-de-açúcar, o potencial
produtivo se torna diminuto independentemente da época de colheita, aplicação e dose do N-
fertilizante.
Um segundo aspecto relevante a destacar é o alto valor obtido no tratamento
controle, por exemplo no acúmulo de N na parte aérea da cana-de-açúcar na área colhida no
início de safra (Tabela 17); produtividade de colmos em área colhida no meio e final de safra
(Tabelas 22 e 23); ou até mesmo a similaridade da extração de N (kg N TC-1
) da dose 0 com
as doses iniciais 50 e 100 kg ha-1
N (Tabelas 19, 28 e 36). Justificativa para isso pode estar
associada a inúmeros fatores, tais como: tamanho das parcelas e área útil em relação a área
utilizada na biometria final (colheita); variabilidade experimental existente em campos de
cultivo com cana-de-açúcar, as quais por essa ser uma planta perfilhadora (EPSTEIM &
BLOOM, 2006), muitas vezes a relação estande e densidade de colmos pode interferir mais
ou menos na TCH da cultura; e o alto padrão de fertilidade do solo com destaque para os
valores de matéria orgânica e CTC (Tabelas 1, 2 e 3) os quais associado a presença da palha e
decomposição dessa podem fornecer quantidade de N a planta (MARIANO et al, 2015)
minimizando as diferenças em relação as doses de N-fertilizante empregadas.
5.2 Uso de ferramentas de agricultura de precisão para diagnose nutricional da cana-de-
açúcar
O uso da agricultura de precisão na cana-de-açúcar no Brasil intensificou suas
pesquisas na última década (ZAMYKAL et al., 2009), com ênfase na adubação nitrogenada
em cana soca (AMARAL & MOLIN, 2011; PORTZ et al., 2012; AMARAL et al., 2014;
AMARAL et al., 2015 ab; ROSA et al., 2015) visando otimizá-la para se obter maiores
ganhos produtivos (BALASTREIRE, 2000) além de possibilitar o aumento da eficiência de
uso do N pela planta (RAUN et al., 2002). As razões do grande número de pesquisas
envolvendo a utilização da agricultura de precisão no manejo da adubação nitrogenada em
cana-de-açúcar, pode estar associada ao fato da cultura apresentar um ciclo longo (12 meses)
e sua colheita no Brasil se estender por quase nove meses. Nesse sentido, em distintas
96
condições climáticas existem aplicações de N em lavouras com diferentes estágios de
desenvolvimento dificultando o manejo da adubação, tendo em vista a não disponibilidade de
um método de diagnóstico de N com base na análise do solo.
A utilização de sensores de refletância do dossel de plantas surge como uma
alternativa acessível no intuito de avaliar a nutrição em N na planta em toda sua fase de
desenvolvimento, indicando os períodos em que ocorre maior crescimento e produção de
biomassa resultante da aplicação do N-fertilizante (CASSMAN et al., 2002). Uma
característica comum na grande parte dos trabalhos envolvendo o uso do sensor de dossel no
monitoramento do estado nutricional em N, na cultura da cana-de-açúcar (AMARAL &
MOLIN, 2011; AMARAL et al., 2014, 2015a; PORTZ et al., 2012; ROSA et al., 2015) é o
fato de que a adubação é feita apenas em um único momento (logo após a colheita), sendo que
a adoção dessa prática ocorreu em virtude do objetivo de calibrar o sensor para correlacionar a
dose de N com o desenvolvimento das plantas. Transcorrido esse primeiro momento, se faz
necessário considerar o momento em que a colheita é realizada bem como o efeito da
sazonalização da adubação nitrogenada de acordo com a época de colheita e outro aspecto a
se considerar nos trabalhos futuros, é a utilização da mesma variedade tendo em vista a
existência de diferença genotípica quanto a exigência em N (ROBINSON et al., 2007) e
formas de aquisição do N pelas variedades de cana-de-açúcar (ROBINSON et al., 2011) ou
seja, utilizando diferentes variedades pode ser que possíveis respostas obtidas sejam em
função da característica varietal e não em função da época de colheita e aplicação do N-
fertilizante. Além disso de acordo com o modelo Canegro-N, ao se considerar os quatro
estágios de crescimento da cana-de-açúcar (emergência, perfilhamento, crescimento dos
colmos e definição do estande de colmos), o teor de N nas folhas e colmos são distintos em
cada estágio, devido as características fisiológicas e desenvolvimento das plantas (VAN DER
LAAN et al., 2011).
Nesse contexto, utilizando a mesma variedade, colhida em diferentes períodos no
transcorrer da safra sucroalcooleira na região centro sul do Brasil é possível afirmar que a
época de colheita associada as condições climáticas influenciaram o desempenho do sensor de
dossel na predição das doses de N e época de aplicação do N-fertilizante. Nas áreas colhidas
em início e meio de safra no primeiro ano, o sensor de dossel detectou diferenças em relação
as épocas de aplicação e dose de N, embora o mesmo não tenha ocorrido na área de final de
safra no mesmo ano. Devido a área de final de safra ter sido instalada em outubro de 2013,
após a última avaliação (150 DAC) ocorreu um período de seca (Figura 4 c) interferindo no
97
crescimento da cana-de-açúcar, e consequentemente na correlação dos parâmetros
mensurados pelo sensor com a TCH final.
No segundo ano as áreas colhidas em início e meio de safra foram afetadas pela
seca ocorrida em 2014 (Figuras 4 a, b), interferindo no desempenho do sensor de dossel no
monitoramento das doses e épocas de aplicação do N (Tabelas 37 e 47). Contudo, o inverso
ocorreu na área colhida no final de safra no segundo ano (Tabela 49) pois como a primeira
colheita do primeiro ano foi realizada em setembro de 2014, aos 60 DAC houve o fim do
período de seca (Figura 4 c), possibilitando que a maioria das avaliações feitas com o sensor
de dossel de plantas para avaliação do efeito da época de aplicação e dose de N no
desenvolvimento da cana-de-açúcar, ocorressem em um período favorável ao
desenvolvimento da cultura sem a ocorrência de déficit hídrico (Figura4c).
O índice NDVI é um dos índices mais estudados no intuito de predizer o potencial
de produção de biomassa pela planta (TEAL et al., 2006; EITEL et al., 2008), apresentando
correlação com a produtividade de colmos da cana-de-açúcar (LOFTON, 2012a; PORTZ et
al., 2012; AMARAL et al., 2014). Agora, para as pesquisas com aplicação de N e avaliação
utilizando o sensor de refletância do dossel, o índice NDRE tende a apresentar de forma mais
precisa as diferenças em relação ao uso de doses de N (AMARAL et al., 2015b) devido a não
ocorrência de saturação do índice (GITELSON & MERZLYAK, 1995), e esse ser menos
influenciado pela composição e cor do dossel de planta (TAUBINGER et al., 2012), havendo
assim melhor desempenho na avaliação da dose de N quando comparado ao índice NDVI
(SHIRATSUCHI et al., 2010; AMARAL et al., 2015a).
Na área colhida em início de safra no primeiro ano, o sensor de refletância foi
capaz de identificar o potencial de produção de biomassa, nas avaliações realizadas aos 120 e
150 DAC. O sensor inferiu maior índice NDVI para as épocas de adubação (0 e 60 DAC), o
que foi comprovado na colheita final na qual as referidas épocas apresentaram também
elevadas TCH. O índice NDRE apresentou diferenças entre as doses de N na última avaliação
(150 DAC) em que, de acordo com a curva de resposta e regressão a aplicação de 150 kg ha-1
N foi considerada como ideal afim de se obter a maior TCH. Essa correlação entre o NDRE e
a utilização de doses de N se assemelha ao ponto de máxima (aplicação de 140 kg ha-1
de N)
da curva de regressão da TCH em função da dose de N (Figura 5). No segundo ano devido as
condições climáticas adversas (Figura 4 a), os índices não constataram diferenças entre as
doses (Tabela 37) entretanto, aos 120 DAC o NDVI apresentou menor potencial de produção
de biomassa para a aplicação feita aos 60 DAC, o que foi comprovado na colheita final em
virtude dessa época apresentar a menor TCH (Tabela 13). Com isso, o sensor de refletância do
98
dossel pode ser considerado uma ferramenta no monitoramento da necessidade de N pela
cana-de-açúcar (AMARAL & MOLIN, 2011; LOFTON et al.,2012b; AMARAL et al., 2014),
de forma a auxiliar na tomada de decisão de qual dose de N aplicar na lavoura de acordo com
o estado nutricional da planta em N avaliado "on the go" além de através da análise do índice
NDVI ser possível projetar qual a produtividade média que a cana irá atingir baseado na
estimativa de produção de biomassa ao avaliar o dossel das plantas.
De acordo comas avaliações mensais em que o sensor de refletância foi capaz de
avaliar a resposta da cana-de-açúcar ao N-fertilizante em área de início de safra, as plantas
apresentavam altura média entre 0,20 a 0,40 m, estande médio de 18 - 20 perfilhos m-1
, com 7
folhas verdes totalmente expandidas, 1 folha seca. Essa caracterização do desenvolvimento
das plantas no campo se assemelha ao apresentado em outros ensaios colhidos no início de
safra (AMARAL & MOLIN, 2011; PORTZ et al., 2012), os quais demonstram que os
melhores resultados são obtidos quando utilizado o sensor de refletância do dossel de plantas
em estande com altura média de até 0,40 m ressaltando que, avaliações iniciais cuja as plantas
apresentem altura inferior a essa, possam ser prejudicadas pelo pequeno dossel de plantas
existente na linha, interferindo na mensuração dos índices.
Na área colhida no meio de safra no primeiro ano, nas avaliações realizadas aos
120 DAC (Figura 24) e 150 DAC (Figura 25), os índices NDVI e NDRE distinguiram-se em
relação as doses de N existindo a tendência de maiores índices com a aplicação média de 140
e 150 kg ha-1
de N respectivamente, baseado nas regressões e curvas de resposta obtidas nas
avaliações. Ao a dose de N predita pela análise dos índices mensurados pelo sensor de dossel
com a dose de N que obteve a maior TCH (140 kg ha-1
de N – Figura 11) essas são
semelhantes, além de as épocas de aplicação não terem apresentado diferenças nos índices
NDVI e NDRE, tão pouco na TCH final. Caracterizando as condições de campo obtidas no
ensaio colhido no meio de safra no primeiro ano, nas avaliações aos 120 e 150 DAC, o
estande e altura média de plantas, número de folhas verdes e secas foram respectivamente: 17
perfilhos m-1
, 0,41 m, 7 folhas verdes e 3 folhas secas (120 DAC) e 18 perfilhos m-1
, 0,80 m,
7 folhas verdes e 3 folhas secas (150 DAC). Esses padrões de crescimento de plantas
mensurados durante as avaliações corroboram com Molin et al. (2010) em área colhida no
meio de safra e avaliada aos 30, 60 e 90 DAC, verificaram que aos 90 DAC foi quando houve
maiores correlações do sensor de refletância do dossel com as doses de N, na qual as plantas
apresentavam altura média de 0,45 m, sendo essa semelhante ao obtido em nossa pesquisa, na
avaliação feita aos 120 DAC.
99
No segundo ano devido as adversidades climáticas (Figura 4 b), os índices NDVI
e NDRE apresentaram pequeno aumento em função da dose de N aplicada durante as
avaliações realizadas aos 120 e 150 DAC (Figuras 27 e 28) sendo que, o emprego das doses
de N também não influenciou a TCH final da cana-de-açúcar avaliada durante a colheita.
Nesse sentido, em safras agrícolas sem grandes adversidades climáticas o sensor de
refletância do dossel é capaz de constatar a resposta da cana-de-açúcar a aplicação de
diferentes doses de N em ensaios colhidos no meio de safra na região centro sul, como
também apresentado por Rosa et al. (2015). Todavia, a baixa capacidade de resposta do sensor
a avaliação da dose de N e estimativa do potencial de produção de biomassa mencionada no
segundo ano dessa pesquisa, também é relatado em outros trabalhos (LOFTON et al., 2012a;
AMARAL et al., 2015a), justificada pela ocorrência das adversidades climáticas (estação de
inverno com baixa temperatura e clima seco), no transcorrer das pesquisas. Por isso, como no
segundo ano na área de meio de safra a TCH da cana-de-açúcar não foi alterada pelo uso de
doses de N e o mesmo ocorreu com os índices NDVI e NDRE, remetem ao fato de que a
ausência de resposta do sensor de refletância do dossel de plantas é um indício de ausência de
resposta também da adubação nitrogenada na produtividade da cultura no respectivo ciclo
agrícola.
Na área colhida no final de safra no primeiro ano, ao se comparar os resultados
obtido pelo sensor de refletância do dossel com o ocorrido na TCH de acordo com a época de
aplicação e dose de N divergências ocorreram . Na avaliação feita aos 60 DAC, de acordo
com a regressão (Figura 29) houve semelhança entre a curva de resposta do NDRE ao
aumento da dose de N quando comparada a curva de resposta da TCH em função do aumento
da adubação. Já as avaliações feitas aos 90 e 150 DAC, somente as épocas de aplicação
apresentaram diferenças para os índices NDVI e NDRE, embora o mesmo não tenha ocorrido
na TCH final. Essas divergências podem ser justificadas pelas condições climáticas (déficit
hídrico em mais da metade do ciclo – Figura 4 c), ao passo que no segundo ano em todas as
avaliações de campo, sempre o NDVI e NDRE das parcelas já fertilizadas eram superiores as
parcelas que iriam receber o N-fertilizante. Especificamente para as avaliações realizadas aos
120 e 150 DAC, de acordo com os índices NDVI e NDRE a aplicação feita aos 60 DAC
apresentou menor potencial de produção de biomassa, sendo o mesmo comprovado na
colheita final de acordo com a TCH obtida. Nessas avaliações, as plantas apresentavam
estande e altura média, número de folhas verdes e secas, respectivamente de, 25 perfilhos m-1
,
0,76 m, 9 e 8 folhas (120 DAC), e 25 perfilhos m-1
, 127 cm, 9 e 10 folhas (150 DAC).
100
Considerando os trabalhos que avaliaram a capacidade do sensor de dossel de
plantas em distinguir a dose de N aplicada na cana-de-açúcar, em áreas com colheita em final
de safra (PORTZ et al., 2012; AMARAL et al., 2015a,b; ROSA et al., 2015), há casos em que
o sensor foi capaz de avaliar o estado nutricional em N na planta, como também em outros o
sensor não apresentou a mesma capacidade. Essa ambiguidade também ocorreu no presente
trabalho na área colhida no final de safra, podendo ser justificada em virtude das condições
climáticas, ou seja, havendo longos períodos de déficit hídrico o sensor pode ter redução da
sua capacidade em diferir as doses e épocas de aplicação do N, como ocorrido no primeiro
ano nessa pesquisa. Todavia, períodos com grandes volumes pluviométricos associados a
altas temperaturas, comumente ocorrem durante a estação do verão na região centro sul do
Brasil, existindo assim condições favoráveis ao crescimento e desenvolvimento das plantas
podendo ocasionar saturação do índice NDVI durante as avaliações (HOLLAND &
SCHEPERS, 2010; TAUBINGER et al., 2012; AMARAL et al., 2015a), influenciando a
avaliação do estado nutricional das plantas utilizando o sensor de refletância do dossel
(ROSA et al., 2015).
Comparando os resultados obtidos nas três áreas experimentais avaliando o
desempenho do sensor de refletância do dossel de plantas, na correlação com a dose de N
aplicada em cana-de-açúcar, se percebe- que nas avaliações realizadas em plantas com altura
superior a 0,60 m, como também relatado por Amaral et al. (2014), pode ocorrer queda de
desempenho do sensor na predição da dose de N, devido ao tamanho do dossel e número de
folhas (CIGANDA et al., 2012; NGUY-ROBERTSON et al., 2012), heterogeneidade do
crescimento das plantas nas condições de campo (KITCHEN et al., 2010), e possível
saturação do índice NDVI de acordo com o momento da avaliação (TAUBINGER et al.,
2012). Essa tendência pode ser ratificada de acordo com a análise conjunta de experimentos,
realizada nessa pesquisa, em que independentemente da época de colheita o sensor de
refletância do dossel quando utilizado em plantas com altura superior a 0,60 m (até a inserção
da folha TVD), os índices NDVI e NDRE apresentaram sua saturação, existindo assim queda
de desempenho do sensor na estimativa de produção de biomassa e correlação com a dose de
N (Figura 42). O sensor de refletância do dossel de plantas obteve correlação positiva com a
TCH (Figura 41) principalmente nas áreas colhidas no início e meio de safra, demonstrando
que o sensor se figura como uma hábil ferramenta no manejo da adubação nitrogenada em
cana-de-açúcar principalmente pela ausência de metodologia laboratorial para a quantificação
do N na análise de solo.
101
Nesse contexto é possível afirmar que o sensor de refletância do dossel de plantas
se figurou como uma ferramenta útil para realizar a diagnose em N na cultura da cana-de-
açúcar, de acordo com as épocas de aplicação e dose de N-fertilizante empregadas. Através
dos índices NDVI e NDRE é possível mensurar o estado nutricional em N da planta e com
essa informação definir qual a melhor dose de N a ser empregada, tendo em vista que para a
região centro sul do Brasil ficou nítido que em áreas colhidas no início e final de safra, é
conveniente a aplicação logo após o corte e em áreas colhidas no meio de safra a aplicação
pode ser realizada juntamente com o retorno das chuvas e elevação da temperatura (início da
primavera).
Uma outra alternativa que possibilita avaliar de forma indireta o estado nutricional
em N na planta por meio do uso de sensores, é através da mensuração do índice SPAD,
utilizando o clorofilômetro. Trabalhos apresentam correlações significativas do SPAD com as
doses de N (PIEKIELEK et al., 1995; SCHEPERS et al., 1996; ARGENTA et al., 2001),
sendo que, o mesmo também ocorreu nessa pesquisa nas áreas experimentais durante as safras
agrícolas.
Na área colhida no início de safra, nas avaliações feitas aos 30, 60 e 120 DAC, no
primeiro ano (Figura 17), bem como também aos 60 DAC no segundo ano (Figura 21), o
índice SPAD apresentou aumento em função da dose de N. Na área colhida no meio de safra,
nas avaliações realizadas aos 120 (Figura 24) e 150 DAC (Figura 25) no primeiro ano, e com
as avaliações na área colhida no final de safra aos 60 DAC no primeiro ano (Figura 29), e aos
120 DAC no segundo ano (Figura 35), houveram alterações no índice SPAD de acordo com
as doses de N. Essas respostas podem ser associadas ao fato de o pigmento clorofila possuir
comprimento de onda próximo a região do visível e transição para o vermelho próximo - red
edge (KUMAR et al., 2003), fazendo com que as propriedades espectrais da clorofila se
assemelhem ao conteúdo de N nas folhas (ABDEL - RAHMAN et al., 2010). Outra razão
pode estar associada as condições hídricas favoráveis – ausência de déficit hídrico durante as
avaliações (Figuras 4a, 4b e 4c), aumentando a fotossíntese em decorrência do maior teor de
clorofila nas folhas mediante a aplicação do N (TAIZ, ZEIGER, 2009).
Na literatura científica e também ocorrido nessa pesquisa é relatado a semelhança
de resposta entre o índice SPAD e os índices NDVI e NDRE, de acordo com a aplicação do N
(PATIL et al., 2013; FRANCO et al., 2014). , Isso se deve ao fato do fornecimento de N à
planta aumentar a concentração de clorofila e a biomassa da planta promovendo maior
crescimento vegetativo oriundo da maior atividade fotossintética (BOOIJ, et al., 2000), além
das plantas necessitarem de grande quantidade de N durante o período de perfilhamento e
102
crescimento (OLIVEIRA et al., 2013) sendo que, nesse período é que ocorre a aplicação do N
na lavoura canavieira. Entretanto, a resposta do SPAD e os índices NDVI e NDRE, em função
da aplicação do N, também pode ser distinta (AMARAL et al., 2015a), possivelmente devido
a características relacionadas a posição de leitura do clorofilômetro (SCHEPERS et al., 1996;
CHAPMAM, BARRETO, 1997), umidade da folha e idade da planta (DWYER et al., 1995),
ou até mesmo pelas condições climáticas desfavoráveis no momento da leitura (déficit
hídrico) devido ao cessamento da divisão e expansão celular concomitantemente a degradação
da clorofila (SILVA et al., 2007b), interferindo na leitura do clorofilômetro e mensuração
indireta do estado nutricional em N na planta (JANGPROMMA et al., 2010).
103
6. CONCLUSÃO
A aplicação do fertilizante nitrogenado na soqueira, em diferentes momentos após
a colheita possibilita ganhos produtivos segundo o momento de colheita da cana-de-açúcar na
qual, a melhor época de aplicação está atrelada as condições hídricas favoráveis ao
desenvolvimento da cana-de-açúcar. Nesse sentido, para a cana-de-açúcar cultivada na região
centro sul do Brasil em áreas colhidas no início e final de safra, aplicações do N-fertilizante
realizadas logo após a colheita tendem a apresentar maior acréscimo na TCH. Já em áreas
colhidas no meio de safra, as fertilizações que remetem maior acréscimo na TCH são as
realizadas após a estação do inverno e início da primavera, ou seja, há a possibilidade de se
aguardar um tempo após a colheita para aplicação do N.
A adubação nitrogenada em soqueira de cana-de-açúcar promove ganhos na TCH
sendo que, em áreas de início e final de safra a dose econômica ideal se situa entre 90 a 100
kg ha-1
de N e em áreas de meio de safra dose econômica ideal se situa entre 100 a 120 kg ha-1
de N. A decisão para a aplicação da menor ou maior dose deve ser tomada levando em
consideração o cenário econômico e a relação do preço da tonelada de cana com a tonelada do
N-fertilizante.
A adubação nitrogenada pouco influenciou o parâmetro tecnológico pol da cana,
na área colhida em início de safra. Todavia, respectivamente para as áreas colhidas no meio e
final de safra, a pol da cana aumentou e diminuiu de acordo com as doses de N empregadas.
Para as variáveis calculadas (ATR e TPH), os aumentos ou decréscimos oriundos da adubação
nitrogenada seguiram comportamento semelhante ao ocorrido com a produtividade de colmos.
A utilização dos sensores de refletância do dossel de plantas (e outras técnicas de
agricultura de precisão), se figura como uma ferramenta auxiliar para avaliar a diagnose de N
na cultura da cana-de-açúcar, embora haja um desempenho mais satisfatório em áreas
colhidas no início e meio de safra. O melhor momento para utilizar o sensor de refletância do
dossel está associado a ausência de déficit hídrico, além do canavial apresentar em condições
de campo, altura média (até inserção da folha TVD) 0,4 - 0,6 m, estande de perfilhos de 16 a
19 perfilhos por metro, e de 6 a 8 folhas verdes totalmente expandidas. Novas pesquisas com
esse enfoque necessitam ser realizadas na cultura da cana-de-açúcar em função de seu extenso
ciclo produtivo, diversidade e perfil das variedades além do local de cultivo.
104
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A resposta da cana-de-açúcar a adubação nitrogenada é um tema bastante
explorado pelas pesquisas tanto no Brasil como também em outros países (Austrália, México,
Índia). Contudo, avaliar a resposta da cana-de-açúcar a adubação nitrogenada de acordo com a
época de aplicação do N-fertilizante e com a época de colheita ao longo da safra é um assunto
o qual não havia sido levado em consideração pelas pesquisas anteriores. Existem possíveis
ganhos na TCH quando realizado a aplicação do fertilizante na ausência de déficit hídrico,
inferindo que a tomada de decisão de quando adubar a cana provavelmente deve estar mais
associada as condições climáticas após a colheita do que a brotação de soqueira,
perfilhamento ou formação do estande de plantas.
O uso de sensores de refletância do dossel de plantas foi uma ferramenta eficaz
sob o ponto de vista de avaliar a diagnose nutricional em N na cana-de-açúcar colhida em
início, meio ou final de safra, o qual conseguiu diferenciar as doses de N empregadas e o
momento de realização da adubação. Em geral, o melhor momento de se avaliar as plantas a
campo é quando essas possuírem uma altura próxima a 0,60 m (baseado na inserção da folha
+1) sendo possível realizar ainda nesse período complementação da adubação, caso exista a
necessidade em virtude da análise dos índices expressos pelo sensor. Portanto em um primeiro
momento, o sensor de refletância do dossel é uma ferramenta auxiliar na tomada de decisão
de qual dose a ser aplicada, e devido ao fato de um dos seus índices (NDVI) expressar o
potencial de produção de biomassa da planta, inferências podem ser feitas em relação a
produtividade da cana-de-açúcar.
Nesse cenário para as pesquisas futuras, um dos caminhos que surge é avaliar o
parcelamento da adubação nitrogenada principalmente em áreas colhidas no início de safra na
região do Centro Sul do Brasil, as quais geralmente apresentam níveis de umidade do solo
adequado para a adubação após a colheita e logo em seguida defrontam um déficit hídrico e
baixas temperaturas (estação do inverno). Assim avaliar a diagnose nutricional em N nessas
áreas permitiria monitorar a necessidade de um complemento da adubação após esse período
de déficit e através dos índices NDVI/NDRE ser possível uma tomada de decisão em relação
a dose complementar a ser utilizada.
105
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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126
ANEXOS
127
Tabela A1. Valores médios para o diâmetro de colmos (mm) na colheita, em função das
doses (kg ha-1
N) e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de início de safra
- área 1 - ano 2 (2015).
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 25,31 25,59 27,82 27,32 26,21 26,45
50 25,49 26,59 27,77 28,31 25,74 26,78
100 24,97 25,44 26,45 27,27 26,34 26,10
150 25,45 25,66 27,84 28,04 27,37 26,87
200 25,34 26,56 25,50 27,74 26,50 26,33
Média 25,31C 25,97BC 27,10AB 27,74A 26,43ABC
P>n época 0,001
P>n dose 0,63
P>n interação 0,95
CV época (%) 7,1
CV dose (%) 6,7
Tabela A2. Valores médios de fibra da cana-de-açúcar (%), em função das doses (kg ha-1
N)
e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de início de safra, no primeiro ano.
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 12,1 11,6 12,4 11,1 12,2 11,9
50 12,1 11,9 13,0 12,0 11,6 12,1
100 12,4 11,6 12,0 12,2 11,8 12,0
150 11,5 11,7 12,4 11,7 11,4 11,7
200 11,6 10,8 12,2 12,0 13,4 12,0
Média 11,9AB 11,5B 12,4A 11,8AB 12,1AB
P>n época 0,06
P>n dose 0,45
P>n interação 0,25
CV época (%) 5,8
CV dose (%) 4,9 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para época de aplicação; DMS época: 0,74.
Tabela A3. Valores médios de TPH (Mg ha-1
Pol), em função das doses (kg ha-1
N) e épocas
de aplicação (DAC) de N em ensaio de início de safra, no primeiro ano.
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 14,5 13,3 11,6 12,6 14,9 13,4
50 14,7 11,0 20,1 16,8 15,7 15,6
100 17,8 17,9 17,0 13,2 14,5 16,1
150 17,1 16,1 15,4 15,5 15,9 16,0
200 16,8 16,6 15,7 11,5 17,3 15,6
Média 16,2 15,0 16,0 13,9 15,7
P>n época 0,16
P>n dose 0,001
P>n interação 0,001
CV época (%) 15,5
CV dose (%) 15,6
128
Tabela A4. Valores médios de brix da cana-de-açúcar (%), em função das doses (kg ha-1
de
N) e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de início de safra, no segundo
ano.
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 16,8 18,1 16,0 16,8 17,3 17,0
50 16,6 17,8 16,0 18,6 16,3 17,0
100 16,4 18,0 15,4 16,9 16,3 16,6
150 16,9 18,5 16,6 18,5 16,8 17,5
200 17,1 17,5 18,3 17,2 15,9 17,2
Média 16,8AB 18,0A 16,4B 17,6AB 16,5B
P>n época 0,04
P>n dose 0,28
P>n interação 0,21
CV época (%) 7,8
CV dose (%) 6,2 OBS: Letras maiúsculas na linha diferem para época de aplicação; DMS época: 1,43.
Tabela A5. Valores médios de ATR (kg ATR TC-1
), em função das doses (kg ha-1
de N) e
épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio de início de safra, no segundo ano.
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 119,37 131,20 111,28 110,16 122,77 118,96
50 115,84 126,68 110,68 131,01 113,61 119,56
100 116,18 131,04 112,10 120,12 115,36 118,96
150 116,47 132,08 117,12 132,22 118,55 123,29
200 120,41 126,01 131,08 122,29 111,92 122,34
Média 117,65AB 129,40A 116,45B 123,16AB 116,44B
P>n época 0,07
P>n dose 0,55
P>n interação 0,14
CV época (%) 9,8
CV dose (%) 7,5 OBS: Letras maiúsculas na diferem ara época de aplicação; DMS época: 12,74.
Tabela A6. Valores médios de fibra da cana-de-açúcar (%), em função das doses (kg ha-1
N)
e épocas de aplicação (DAC) de N em ensaio colhido no meio de safra, no
segundo ano.
Époc.Aplicação/
Dose N
0 DAC 30 DAC 60 DAC 90 DAC 120 DAC Média
0 12,0 11,1 11,4 11,8 12,8 11,8
50 12,2 11,8 11,6 11,7 11,8 11,8
100 11,8 11,5 11,6 10,7 12,5 11,6
150 11,4 11,4 11,6 12,1 11,7 11,6
200 11,6 11,9 12,0 11,8 12,1 11,9
Média 11,8AB 11,5B 11,6B 11,6B 12,2A
P>n época 0,04
P>n dose 0,63
P>n interação 0,16
CV época (%) 4,0
CV dose (%) 5,0
129
Figura A1. Efeito da aplicação de N no diâmetro de colmo em área colhida no meio de safra,
no segundo ano.
Figura A2. Efeito da dose de N no estande médio e altura média de perfilhos avaliados aos
120 DAC em área colhida no final de safra, no segundo ano.
Geral 0 DAC
60 DAC 90 DAC